Hogyan kerül be calami a micellák belsejébe (kosz)?

Az atomokat, molekulákat soha ne képzeld el statikusnak. Folyamatosan mozognak az atomok és molekulák egymáshoz képest. A nagyobb molekulákban a molekula egyes részei is forognak, rezegnek, mozognak egymáshoz képest. Dinamikus egyensúlynak hívják.

[link]

Pl. ebben az esetben, van egy egyensúly a micellák között. Le lehet írni egy egyensúllyal, hogy mondjuk x db molekula van egyedül, y db van párban, z db alkot ilyen meg olyan micellákt. És ha ezt megmérnéd kétszer egymás után, akkor ugyanaz lenne a fennálló egyensúly. De ez nem úgy történik, hogy a micellák létrejönnek, aztán megállnak valamilyen állapotban. Hanem hogy folyamatosan változnak, és a különböző változások sebessége kiegyenlítődik. Így makroszkopikusan "változatlan" a rendszer, de mikroszkopikusan folyamatos mozgásban van.

A micellaképződés iskolapéldája a reverzibilis folyamatnak. A hőmérséklet vagy a koncentráció változtatásával ide-oda tudod tologatni, hogy milyen fajta micellák milyen egyensúlyban állnak.

A spontán és a reverzibilis nem ellentmondó fogalmak. Egy spontán folyamat is lehet reverzibilis.

"pont az a spontán folyamatoknak a lényege, hogy nincs az Isten, hogy vissza tudd fordítani a keletkező vegyületet az eredeti állapotba"

Egyáltalán nem. Pl vegyünk egy egyszerű példát: ha van egy labdád meg egy dombod, a labda spontán le tud gurulni a dombról. De ez egyáltalán nem irreverzibilis.

"Ne haragudj, de én azt tanultam, hogy a micellaképződés NEM reverzibilis folyamat."

Miért? Mi az a változás molekulaszerkezet szintjén, ami irreverzibilissé teszi? Azon túl, hogy én ismételem magamat, te meg leírod rá hogy az ki van zárva mert te "nem így tanultad", meg tudod indokolni hogy szerinted a micellaképződés mitől irreverzibilis?

"Vagy mégis mit értessz reverzibilisen? Lehet nem is ugyanarról beszélünk"

Reverzibilis=megfordítható. Ha van egy A->B reakciód, és valamilyen paraméter megváltoztatásával az megfordítható B->A reakcióvá, akkor az reverzibilis. Ha a B anyagokból soha nem lesz A, az meg irreverzibilis.

Példák:

Reverzibilis: CO2 + H2O <-> H2CO3. Mivel a CO2 + H2O -> H2CO3 és a H2CO3 -> CO2 + H2O reakciók is lejátszódhatnak.

Irreverzibilis: CH4 + 2 O2 -> CO2 + H2O, mivel ez a reakció fordítva soha nem játszódik le. Nincs olyan, hogy vizet meg CO2-t összekeversz, és metánná áll össze.

"Az egyensúlyi szorzat képlete: a keletkező anyagok koncentrációjának szorzata OSZTVA a kiindulási anyag(ok) koncentrációjának szorzatával."

Az EGYENSÚLYI koncentrációktól függ. Úgy kezdődik a levezetés, hogy "Mivel az ellentétes irányú reakciók sebessége egyenlő, ezért v1=v(-1)" -> Ez csak egyensúlyban igaz. Amíg nem állt be az egyensúly, addig egyáltalán nem egyenlő a kettő, és így a koncentrációk alapján nem is tudod felírni az egyensúlyi állandót. Ha a kiindulási koncentrációkkal próbálnád meg felírni az egyensúlyi állandót, gyorsan lecsücsülnél, mert semmilyen egyensúlyi feladatot nem tudnál megoldani.

Pl. A+B -> C reakció egyensúlyi állandója K=1

Ha a bemérési koncentráció A-ra nézve 1 M, B-re nézve meg 2 M, C-re meg 0. Mennyi lesz az egyensúlyi koncentráció A-ra, B-re és C-re?

Meg tudod oldani? Ha azt feltételezed, hogy az egyensúlyi állandó a bemérési koncentrációktól függ, akkor nem fogsz egyről a kettőre jutni ezzel a feladattal. Ott elakadsz, hogy 0/(1*2)=0, ami nem egyenlő a megadott K-val...

Az egyensúlyi koncentrációk meg függnek a hőmérséklettől. Ha az egyik irányba v1, a másik irányba v2 egy reakció sebessége, v1=v2 esetén van egyensúly. De a v1 és v2 is függ a hőmérséklettől, méghozzá különböző módokon, ezért minden hőmérsékleten más lesz az egyensúlyi koncentráció, így az egyensúlyi állandó is.

Egyértelműen látszik akkor is, ha a szabadentalpiából fejezed ki:

dG=-RTln(K)

K=e^(-dG/RT)

Ott van a képletben a hőmérséklet.

"Szóval a résztvevő anyagmennyiségektől függ ez a szám."

Tévedés. Ha elkezdesz többet adagolni az egyik komponensből, akkor a többi komponens koncentrációja mozdul el, hogy az egyensúlyi állandót azonos szinten tartsa. Az egyensúlyi állandó azonos körülmények között (T, p, stb) NEM függ a résztvevő anyagok anyagmennyiségétől.

Elég pocsék állandó lenne, ha függne tőlük...

+megint látszik a szabadentalpiás képletből: K=e^(-dG/RT), egy darab koncentráció nincs benne.

"Spontán az, aminek során az univerzum entrópiája nő. G=H-Ts képletből, ha Ts nagyobb, mint H, akkor spontán. Ha reverzibilis (megfordítható) akkor az entrópia nem változik a visszaalakulás után, ezért NEM spontán.

Megint nem értem, amit írsz, hogy ez mégis hogyan lehetne lehetséges."

Mondok egy példát. Van egy zárt üvegben szénsavas ásványvíz. Melegíted, kimegy belőle a szénsav, hűtöd, vissza megy bele. dG=gH-TdS. A hőmérséklettel változtatva a TdS tagot ide-oda tudod forgatni a reakciódat. A micellaképződés elég hasonlóan működik.

"Ha reverzibilis (megfordítható) akkor az entrópia nem változik a visszaalakulás után, ezért NEM spontán."

Ez mégis milyen definíciója a visszafordíthatóságnak?? Visszafordítható az a reakció, amit vissza lehet fordítani. Pl. szénsav keletkezése és bomlása. Nem visszafordítható az a reakció, amit nem lehet visszafordítani. Pl. metán égése. Mi az, hogy "az entrópia nem változik a visszaalakulás után"? Ezt hol tanítják így?

"Hozz rá egy kémiai/fizikai példát légy szíves, mert így még mindig nem tudom, hogy miről beszélsz!"

Ha a labdás példát nem érted, akkor a kémiai példát se fogod érteni. Maximum megtanulod. De fent van a kémiai példa, szénsav bomlása és képződése. Különböző koncentrációk és hőmérsékletek esetén mindkét irányba spontán le tud játszódni, ettől megfordítható. Ugyanaz, mint a labda meg a domb.

"További kérdésem még, hogy micellák csak vizes közegben alakulhatnak ki, vagy bármilyen folyékony közegben?"

Bármilyen folyékony közegben.

"És az asszociációs kolloidoknál ugye a micellák olyan molekulák, amik gömbbe gyűltek, erre mondják hogy szabad szemmel láthatóak."

Ki mondja? Nem láthatóak szabad szemmel a micellák, legalábbis az átlagos esetekben.