2. Tại sao một vài những hợp chất sunfua ít tan có thể tan trong dung dịch axit hay trong dung dịch amoni sunfua?
6.1.2 Quá trình phát triển của nhiệt động học
Tại sao không thể tạo ra một động cơ vĩnh cửu?
Sự xuất hiện của nhiệt động lực học liên quan tới sự hoàn thiện thiết kế bên trong của động cơ nhiết trong giai đoạn diễn ra cuộc cách mạng công nghiệp và đặc biệt là trong việc chế tạo ra động cơ vĩnh cửu.Động cơ vĩnh cửu- động cơ dùng mãi mãi mà không cần cung cấp năng lượng,là động cơ đi ngược lại với định luật bảo toàn năng lượng và không tồn tại trong thực tế.Định luật bảo toàn vật chất và chuyển động được xây dựng vào năm 1748 bởi nhà bác học người nga M.V.Lomonosov.Ông cho rằng nguyên nhân xuất hiện nhiệt lượng là sự chuyển động của các hạt trong vật chất.
Vào thế kỉ XIX nhà vật lý ,bác sĩ người Đức bác sĩ Julius Robert Mayer (1814-1878) có ý tưởng biến đổi lẫn nhau giữa các nguồn năng lượng.Ông nhận định rằng trong khí hậu nóng năng lượng chuyển hóa của quá trình chuyển oxi hóa bên trong cơ thể con người nhỏ hơn năng lượng của thức ăn.Ông đưa ra kết luận rằng năng lượng bên trong thức ăn sẽ chuyển hóa thành nhiệt lượng bên trong của con người.Vào năm 1842 ông xây dựng ra định luật bảo toàn năng lượng và trên lí thuyết đã tính toán nhiệt lượng cơ học tương đương.Tuy nhiên cuốn sách mà ông xuất bản đã bị phản đối mạnh mẽ.Các công trình của ông chỉ được công nhận vào
năm ông chết,đáng nói hơn sau mấy năm định luật bảo toàn năng lượng trở thành định luật nhiệt động học đầu tiên trên thế giới.
Trong những năm 1843-1850 nhà vật lý người anh James Prescott Joule (1818-1889) bằng thực nghiệm đã chỉ ra rằng nhiệt lượng có thể xuất hiện trong hoạt động cơ học và đã xác định được nhiệt lượng cơ học tương đương của quá trình đó.Ông đi tới kết luận rằng nhiệt lượng và công có thể đo được cùng đơn vị đo,bởi vì chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau với những lượng tương đương.Tính cho tới thời điểm đó nhiệt lượng được đo bằng calo, còn năng lượng được đo bằng kilogrammet.
Ý tưởng tạo ra động cơ vĩnh cửu-động cơ mà công bên trong của nó chỉ dùng để làm lạnh bể chứa nhiệt,đã không thành công,mặc dù cho tại thời điểm đó sự tồn tại của động cơ này không chống lại định luật đầu tiên của nhiệt động học.Vào năm 1824 kĩ sư người Pháp Nico la Léonard Sadi Carnot (1796-1832) phát hiện ra,năng lượng nhiệt có thể chuyển thành công chỉ trong quá trình chuyển hóa giữa chất nóng hơn tới chất lạnh hơn.Trong quyển nháp được công bố vào năm 1878 của ông có những dòng ghi chép,trong đó ông thừa nhận khả năng chuyển hóa giữa nhiệt lượng và công cơ học, và gần như ông đã xác định được nhiệt lượng cơ học tương đương và viết ra công thức tính của định luật bảo toàn năng lượng.Carno chỉ viết duy nhất quyển sách "Kiến giải về lực chuyển động của lửa và động cơ làm tăng lực chuyển động" được xuất bản vào năm 1824.
Làm việc trong 10 năm nhưng công trình của Carno không được chú ý tới, cho tới năm 1834 nó mới nhà vật lý người Pháp Claperon đánh giá cao sau khi ông làm lại các lý luận của Carno trên cơ sở tính toán toán học.
Lập luận của Carno trở thành định luật thứ hai của nhiệt động hoc.Vào năm 1850 nhà vật lý người Đức Rudolf Clausius (1822-1888) diễn giải định luật đó như sau: nhiệt lượng có thể tự chuyển hóa từ chất lạnh sang chất nóng.Ông đã sử dụng khái niệm về entropi để giải thích về định luật thứ hai của nhiệt động học và đi tới
kết luận: trong hệ cách ly quá trình hóa học luôn đi kèm với sự tăng lên của entropi cho tới giá trị lớn nhất và hệ đạt trạng thái cân bằng tại giá trị này.
Các định luật nhiệt động học được của các nhà vật lý được sử dụng một cách thành công trong quá trình hóa học.Trong đó phải kể đến đóng góp lớn nhất của nhà bác học người Mỹ James Gibbs,trong những năm từ 1875 tới năm 1878 đã phát triển lý thuyết nội năng động lực học,đồng thời bằng cách nghiên cứu cân bằng phản ứng hóa học ông đã trình bày qui tắc pha- qui tắc pha Gibbs.
Josiah Willard Gibbs (1839-1903) - nhà vật lý người Mỹ , một trong những người sáng lập hóa nhiệt động học và cơ học thống kê ki.Là một trong những người đầu tiên sử dụng phương pháp biểu đồ trong nhiệt động lực học ,phương pháp mà đại cho biết tất cả các thuộc tính nhiệt động lực học của vật chất. Đối với biểu đồ biểu thị điểm cân bằng trong hệ ba ông đề xuất sử dụng biểu đồ tam giác.
Phương pháp nội năng động lực học của Gibbs được ít người biết tới và sử dụng tại thời điểm đó,các công trình của ông được công bố trong cuốn" Kỷ yếu của các phòng thí nghiệm Connecticut" trong thời gian dài vẫn không được các nhà nghiên cứu khác biết tới.Các công trình của ông chỉ được biết tới ở châu âu vào năm 1892 bởi Ostwald, người đã xuất bản các bài báo của Gibbs với tiêu đề "Đại cương nhiệt động học".Sau khi được công bố rộng rãi lý thuyết của Gibbs đã được sử dụng rộng rãi trong quá trình nghiên cứu lý thuyết và thực nhiệm các quá trình cân bằng ,đặc biệt qui tắc pha và phương pháp biểu đồ Gibbs đặc biệt được sử dụng trong các công trình của Kurnakov.
Vào năm 1906 nhà nghiên cứu người Đức W. Nernst trình bày định luật ba của nhiệt động học,đồng thời khẳng định rằng nhiệt độ không thể đạt được tới 00C ở bất kỳ quá trình thực tế nào.
Walther Hermann Nernst (1864-1941) - nhà vật lý ,nhà hóa lý người Đức.Các công trình khoa học của ông có giá trị lớn nhất ở nhiệt độ thấp. Năm 1906,ông trình bày định luật ba của nhiệt động lực học. Công việc chính của ông chủ yếu là ở lĩnh vực lý thuyết dung dịch hóa học và động hóa học. Ông nghiên
cứu sự phụ thuộc của nội năng vào các thành phần dung dịch,nNăm 1920 ông đoạt giải Nobel Hóa học.
Prigogine Ilya Romanovich (1917-2003) nhà vật lý,nhà hóa lý người Bỉ. Các công trình của ông chủ yếu dành cho nhiệt động học và cơ học thống kê của các quá trình không thuận nghịch. Ông sử dụng phương pháp lý thuyết quá trình không thuận nghịch vào sinh học. Nhờ các công trình nhiệt động học của quá trình không thuận nghịch, mà đặc biệt là các lý thuyết về cấu trúc tiêu tán ông đã nhận giải nobe hóa học vào năm 1977.
Các câu hỏi nhiệt động học liên tục xuất hiện trong quá trình phát triển của nhiệt hóa học vào giữa thế kỉ XIX của nhà vật lý Prigogine .Vào năm 1947 ông đã xây dựng một trong những lý thuyết cơ bản của quá trình không thuận nghịch.Đồng thời ông phát triển một trong ý tưởng về sự bền vững của hệ thống từ trạng thái bền vững. Ông đưa ra lý thuyết: cùng với sự cân bằng trong tự nhiên , có cấu trúc tiêu tán xuất hiện trong hệ thống, xa trạng thái cân bằng và tồn tại chỉ thông qua việc trao đổi năng lượng và vật chất với môi trường bên ngoài.