1. Неможливо побудувати вічний двигун другого роду, тобто неможливо теплоту повністю перетворити на роботу (Вільям Томсон).

Кожна електростанція призводить до теплового забруднення навколишнього середовища – частина енергії втрачається.

2. Неможливо здійснити перенесення тепла від більш холодного тіла до більш гарячого, не витрачаючи для цього роботу (е. Рудольф Клаузіус).

Щоб температура холодильника підтримувалася більш низькою, ніж у приміщенні, де він знаходиться, треба витрати електричну енергію.

Ентропія – це міра невпорядкованості системи.

У замкнених (адіабатичних) системах самовільно можуть відбуватися такі процеси ,які зменшують упорядкованість в них, ентропія при цьому збільшується.

Якби не Сонце , Земля була б замкненою(адіабатичною системою), тобто на ній не могли б відбуватися будь-які процеси.

Ентропія вимірюється в Дж/моль.К

Поняття ентропії лежить в основі другого закону термодинаміки, або закону ентропії:

В ізольованих системах самовільно перебігають такі процеси,при яких ентропія зростає.

Вся людська діяльність ,що веде до упорядкування оточуючого нас світу ,потребує великих затрат енергії ,що врешті решт призводить до збільшення невпорядкованості.

7.Хімічна кінетика вивчає швидкість та механізм хімічних процесів. Хімічна реакція відбувається з різними швидкостями. Деякі з них повністю закінчуються малі частки секунди, інші тривають хвилини, години,дні, а то навіть десятиріччя та ще більші проміжки часу. Крім того одна і таж реакція може в одних умовах, наприклад, при підвищеннях температури відбуватися швидко, а в інших, наприклад, під час охолодження – повільно.

Деякі біопроцеси здійснюються за тисячні частки секунди, наприклад, передача нервового імпульсу. З іншого часу більшість біопроцесів відносяться до уповільнених хімічних процесів. Це біосинтез,, фотосинтез і зброджування. Так наприклад неорганічна основа кісткових тканин повністю обновляється за 4-7 років.

8.Швидкість хімічної реакції визначається зміною концентрації(С)будь-якої з речовин, що вступає в реакцію або утворюється під час реакції за одиницю часу(t).

Необхідною умовою, щоб між частинками(молекулами, іонами) вихідних речовин відбулася хімічна взаємодія, є їх зіткнення одна з одною. Кількість зіткнень тим більша чим вища концентрація реагуючих речовин. Залежність швидкості реакцій від концентрації реагуючих речовин описується законом діючих мас який відкрили М.М.Бекетов, Гульдберг, П.Вааге, в 1865-1867рр.

Присталій температурі швидкість хімічної реакції пропорційна добуткові концентрацій реагуючих речовин.

Константа швидкості реакції(k) – це швидкість хімічної реакції за умови, що концентрації реагуючих речовин, що дорівнюють 1 моль/м.

Величина константи швидкості реакції залежить від природи реагуючих речовин, температури, наявності каталізаторів, але зазвичай не залежить від концентрації речовин.

Закон діючих мас безпосередньо справедливий для простих одно стадійних реакцій. Якщо реакції складні, тобто являють собою сукупність процесів що відбувають паралельно або послідовно, закон має бути застосований до будь-якого з них окремо.

У випадку гетерогенних реакцій у рівняння закону діючих мас входять концентрації тільки тих речовин, що перебувають у газовій фазі або у розчині.Наприклад:

S_(тв.) +O_2(г.) → CO_2(г)

V =k * [O₂]ⁿ

Рівняння закону діючих мас називають хімічним рівнянням реакції.

9.За механізмом перебігу всіх хімічні реакції можна класифікувати на прості іскладні. Прості реакції характеризуються тим що процес відбувається в одну стадію і відповідає стехіометричному рівнянню. Наприклад:

2N₂O₅ → 2N₂O₄ + O₂

Простих реакцій дуже мало.

Складні реакції(багатостадійні) поділяються на паралельні, послідовні, супряжні, ланцюгові, фотохімічні.

Паралельні реакції – це зв’язана система складних реакцій коли з однієї вихідної речовини залежності від умов утворюються різні продукти, наприклад, при розкладі бертолетової солі одночасно проходять два перетворення:

Або паралельно-біологічному окисненні глюкози може перебігати її молочнокисле або спиртове бродіння. У біосистемах таких випадків багато. Організм повинен вибрати та знайти оптимальні частки кожного із напрямків.

Послідовні реакції – процес являє собою декілька стадій. Продукти, що утворились в першій стадії, є вихідними речовинами для другої тощо:

Прикладами послідовних реакцій можуть бути фотосинтез біологічне окиснення глюкози. Швидкість процесу визначається швидкістю найповільнішої стадії яку називають лімітуючою.

Супряжні реакції – це паралельні реакції, але одна з них індукує хід другої, наприклад:

1. A + B → E

2. A +C → F

Реакція(1) не відбувається до ти доки невведена в систему речовина С.

Супряжені реакції можна вважати окремим випадком паралельних реакцій.

Виключно важлива роль супряжених реакцій у біологічних реакцій і біохімічних процесах. Наприклад, клітинне окиснення вуглеводів або ліпідів призводить до синтезу аденозин фосфорної кислоти, що у свою чергу індукує різні перетворення, зокрема, біосинтез білків та нуклеїнових кислот.

Явище хімічної індукції вперше досліджене російським вченим М.О. Шиловим.

Ланцюгові реакції відбуваються за участю вільних радикалів(залишків молекул, що мають неспарені електрони та виявляють внаслідок цього дуже високу реакційну активність).

Прикладом ланцюгової реакції може бути реакція синтез хлороводню:

H₂ +Cl₂ → 2HCl

Токсичні речовини часто діють за ланцюговим механізмом, зумовлюють в організмі необхідні зміни.

Антиоксиданти – це речовини, що здатні обривати розгалужене ланцюгове окиснення і у такий спосіб запобігати окисним процесам.

Прикладом антиоксидантів, які запобігають в організмі окисненню ненасичених ліпідів та оберігають біологічні мембрани від руйнування є вітамін Е. Його біологічна активність основана на здатності утворювати стійкі вільні радикали в результаті відщеплення атома Гідрогену від гідроксильної групи. Ці радикали вступають у взаємодію з іншими вільними радикалами, які сприяють утворенню органічних пероксидів.

Ланцюгові реакції відграють важливу роль у низці патологічних біопроцесів: канцерогенез, променева хвороба.

До ланцюгових процесів також належать: ядерні реакції, вибухи, реакції полімеризації.

Фотохімічні реакції – це окремий випадок ланцюгових реакції. Вони відбуваються за ланцюговим механізмом. Енергію для процесу отримують у вигляді електромагнітних коливань:

Ця реакція лежить в основі фотосинтезу. Захворювання новонароджених дітей на жовтуху зумовлене накопиченням у крові білірубіну,який розкладається у печінці. Через те, що у новонароджених дітей печінка недорозвинута, у них може з’явитися жовтуха. Виліковують її опромінюючи дітей сонячних світлом.