مبدأ لوشاتيليه - هنري لويس لوشاتيليه - فريدريك ويلهلم أوزوالد .. الديناميكا الحرارية

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • مبدأ لوشاتيليه - هنري لويس لوشاتيليه - فريدريك ويلهلم أوزوالد .. الديناميكا الحرارية

    مبدأ لوشاتيليه - هنري لويس لوشاتيليه - فريدريك ويلهلم أوزوالد .. الديناميكا الحرارية - حرارة المادة - من ١٨٤٨ إلى ١٩١٤

    مبدأ لوشاتيليه

    هنري لويس لوشاتيليه

    وجد لوشاتيليه أن إضافة أو أخذ حرارة من الاتزان يجعله يحيد وذلك في أثناء دراسته لبعض المشاكل في درجات الحرارة المرتفعة، مثل كوارث المناجم وصناعة الأسمنت. وعندما كان لوشاتيليه في أوائل الثلاثينيات من عمره - في بداية الثمانينيات من القرن التاسع عشر - قام بإيجاز هذه الملاحظات فيما يعرف الآن باسم مبدأ لوشاتيليه : عندما يؤثر عامل من العوامل في نظام متزن يقوم النظام بتعديل نفسه في الاتجاه الذي يمتص هذا التأثير. وهذا العامل قد يكون مادة - كما لاحظ ذلك أصلا بيرثوليت على شواطئ البحيرات المالحة في مصر - أو حرارة كما ثبت الآن بواسطة لوشاتيليه.

    والنفع الذي عاد على الكيمياء من هذا المبدأ كثير . فيستطيع الكيميائي الآن أن يستنتج ما إذا كان التفاعل سيحدث من تلقاء نفسه أم لا باستخدام دالة جيبس، كما أنه يستطيع أن يتملق التفاعل ليدفعه في الاتجاه المطلوب باستخدام مبدأ لوشاتيليه.

    ويمكن تصوير هذا المبدأ في صورة لاعبين اثنين متزنين على طرفي أرجوحة ومعهما مجموعة من الكرات . فإذا أسقط أحد اللاعبين بعض الكرات فإن على اللاعب الآخر أن يرمي ببعض الكرات كذلك، ليحتفظ بالاتزان على طرفي الأرجوحة، والتفاعل الكيميائي المتزن مثله مثل الأرجوحة : فتتسبب إزالة أحد النواتج في إزاحة التفاعل لينتج المزيد من هذا الناتج. وإذا كان التفاعل طاردا للحرارة بشدة (exothermic : وهي كلمة أدخلت في ذلك العصر لتصف التفاعلات التي تنتج عنها حرارة)، فإن تبريده سيزيل هذه الحرارة، ويتسبب في أن ينتج التفاعل المزيد من النواتج والحرارة.

    وقد اكتشف لوشاتيليه أن قاعدة الصنف لجيبس مفيدة على وجه الخصوص في بحوثه عن الميتالورجيا (التعدين) - (وقد توصل لوشاتيليه بنفسه إلى بعض أجزاء من قاعدة الصنف باستخدام مبدئه الخاص عن الاتزان)، وقد ظهرت معظم هذه البحوث في مجلة الميتالورجيا التي كان ينشرها هو وبناته . استخدم لوشاتيليه مبدأه كذلك في أبحاثه كمستشار لتغليف القذائف - وهو مركز كان يشغله إبان التفجر التلقائي الأنتروبيا، والطاقة الضائعة المعروف باسم الحرب العالمية الأولى.

    ففي منتصف هذه الحرب ومع تنامي العداء بين فرنسا وألمانيا، كان لابد من ترجمة أعمال جيبس إلى اللغة الألمانية، لتصبح مقبولة من الجميع. ولحسن حظ جيبس فقد كان أحد أبطاله من ألمانيا : فريدريك ويلهلم أوزوالد .

    فريدريك ويلهلم أوزوالد

    كان فريدريك ويلهلم أوزوالد طالبا عاديا في البداية، يفضل أن يقضي وقته في جمع الحشرات والتصوير وأشغال الخشب وصنع الألعاب النارية إلا أنه أصبح في النهاية واحدا من أكثر العلماء تأثيرا في زمانه كانت اهتماماته في الكلية تتضمن الموسيقى والرسم، وإقامة علاقات اجتماعية مع زملائه الآخرين، وتمجيد الرومانسية عموما . وبعد أن تلقى تحذيرا من والده، تحسنت أموره الدراسية، وفي بداية الثمانينيات من القرن التاسع عشر، أصبح أستاذا للكيمياء.

    رأى أوزوالد فائدة الديناميكا الحرارية وقاعدة تعادل الأطوار في الكيمياء، فقام بتدريسهما لطلابه . وفي الواقع أصبح أوزوالد مقتنعا بالعائد من النظرية الكيميائية، والذي يعد به التزاوج بين الفيزياء والكيمياء، حتى أنه أسس العلم الجديد للكيمياء الفيزيائية. وبدأ في إصدار أول مجلة في هذا المجال المجلة الألمانية للكيمياء الفيزيائية»، في أواخر الثمانينيات من القرن التاسع عشر. وقد ظل يرفض النظرية الذرية لمدة طويلة - مشيرا إليها باسم «الفروض الذرية (13) - وانتشرت المجادلات بين أتباع كل من أوزوالد وبولتسمان .
    غير أن كثيرين من الكيميائيين في ذلك الوقت، كانوا لا يرون أي منطق في هذه المجادلات. فبالنسبة لهم، كان اعتبار المواد مكونة من الذرات والحرارة عبارة عن حركة تكون المطلوب، وكان ذلك خط البداية. ولم يكن الكيميائيون العضويون ينتظرون أن يصل الكيميائيون الفيزيائيون إلى وضع في ذلك، بل واصلوا العمل.

    اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	عالم_المعرفة_الكويتية(266)_249 (1).jpg 
مشاهدات:	4 
الحجم:	92.4 كيلوبايت 
الهوية:	264976 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	عالم_المعرفة_الكويتية(266)_250.jpg 
مشاهدات:	3 
الحجم:	83.8 كيلوبايت 
الهوية:	264977 اضغط على الصورة لعرض أكبر. 

الإسم:	عالم_المعرفة_الكويتية(266)_251.jpg 
مشاهدات:	3 
الحجم:	17.9 كيلوبايت 
الهوية:	264978

  • #2
    Le Chatelier's Principle - Henri-Louis Le Chatelier - Friedrich Wilhelm Oswald.. Thermodynamics - Heat of Matter - 1848 to 1914

    Le Chatelier's Principle

    Henri-Louis Le Chatelier

    While studying problems involving high temperatures, such as mining disasters and the cement industry, Le Chatelier discovered that adding or subtracting heat from an equilibrium causes it to deviate. When Le Chatelier was in his early thirties—in the early 1880s—he summarized these observations in what is now known as Le Chatelier's Principle: When a factor acts on a system in equilibrium, the system adjusts itself in the direction that absorbs this effect. This factor may be matter—as originally observed by Berthollet on the shores of the salt lakes of Egypt—or heat, as now established by Le Chatelier.

    The benefits of this principle to chemistry are numerous. The chemist can now infer whether a reaction will occur spontaneously using the Gibbs function. He can also manipulate the reaction to move it in the desired direction using Le Chatelier's principle.

    This principle can be visualized as two players balancing on either end of a seesaw with a set of balls. If one player drops some balls, the other player must also throw some balls to maintain balance on either end of the seesaw. A balanced chemical reaction is like a seesaw: removing one product causes the reaction to shift, producing more of that product. If the reaction is strongly exothermic (a word introduced at that time to describe reactions that produce heat), cooling it will remove this heat and cause the reaction to produce more products and heat.

    Le Chatelier found Gibbs's class rule particularly useful in his research on metallurgy (Le Chatelier himself derived some parts of the class rule using his own principle of equilibrium), most of which appeared in the Journal of Metallurgy, which he and his daughters published. Le Chatelier also used his principle in his research as a consultant on shell casings—a position he held during the spontaneous detonation, entropy, and energy waste known as World War I.

    In the midst of this war, with the growing hostility between France and Germany, Gibbs's work had to be translated into German to be accepted by all. Fortunately for Gibbs, one of his heroes was a German: Friedrich Wilhelm Oswald.

    Friedrich Wilhelm Oswald

    Friedrich Wilhelm Oswald was initially an average student, preferring to spend his time collecting insects, photography, woodworking, and making fireworks. However, he eventually became one of the most influential scientists of his time. His interests at college included music, drawing, socializing with his classmates, and generally extolling romanticism. After receiving a warning from his father, his academic performance improved, and in the early 1880s, he became a professor of chemistry.

    Oswald saw the usefulness of thermodynamics and the phase equivalence principle in chemistry and taught them to his students. In fact, Oswald became so convinced of the benefits of chemical theory, and the promise of the marriage of physics and chemistry, that he founded the new science of physical chemistry. He began publishing the first journal in this field, the German Journal of Physical Chemistry, in the late 1880s. He long rejected atomic theory—referring to it as “atomic hypotheses” (13)—and debates raged between followers of both Oswald and Boltzmann. However, many chemists at the time saw no logic in these arguments. For them, considering matter as composed of atoms and heat as a movement was the desired starting point. Organic chemists did not wait for physical chemists to arrive at this conclusion; they continued working.

    تعليق

    يعمل...