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1 # 心之貌人之形
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2 # a88528
常溫下不用提供其他形式的能量就能催化分解?如果是,這已經不是永動機了,是比它還高階了。你這樣能量是持續增加的,你是在憑空創造能量!
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3 # 裸猿的故事
題主大概對催化劑的作用倍感驚歎,所以你會有這樣一個跨領域的聯想,首先必須肯定這種跨領域思考問題的能力——只要堅持這種思維模式,注意是跨領域的思維模式,而不要鑽牛角尖,那必將有所成就。
為了讓網友們對催化劑也有一個瞭解,不妨讓我先來介紹下,催化劑的威力。
圖示:大象牙膏實驗:常用展示催化劑威力的一個有趣小實驗
基礎配方:酵母粉、水、洗滌劑、雙氧水。
原理:酵母中含有催化雙氧水分解的催化劑(酶),雙氧水分解為水和氧氣,於是就冒出大量泡泡。當然要做到圖中這個效果,還得加點顏料上的巧妙等細節。
酶是生物催化劑,主要是蛋白質,它們能大大加速化學反應的速度,能加速多快呢?這樣說吧,一杯糖水,如果在常溫常壓下往你鼓入空氣,要等到氧氣將水中的糖氧化成二氧化碳和水,大概需要數百上千年(有一門物理化學課,可以算化學反應的速度,所以不是隨口亂說的,雖然具體時間記不住了,但數量級是不會忘的,因為太驚人了,很難忘),但在我們身體中,幾個小時不到這些糖就轉變成二氧化碳和水了。
所以,難怪這位網友會想到,假設有一種催化劑能在常溫下就將水重新分解為氫氣和氧氣,那不就爽了,催化劑多牛逼啊,速度那麼快,完全能夠迅速實現迴圈。
但是,科學的美妙之處就在於它是一個自洽的體系,同時這也是一種限制,要用化學對抗物理是做不到的,因為它們看起來是兩個領域,但實質上彼此相通。
所以,當你看到催化劑不能做哪些事的時候,就會恍然大悟了。
催化劑只能促使化學反應達到平衡態,但不能改變平衡
催化劑只能催化熱力學允許的化學反應
關鍵就是第二條,什麼是熱力學允許的化學反應?那就是釋放能量的反應!
比如,演示中的那個動圖。雙氧水分解是一個放能反應。
但對人體有所瞭解的網友可能會說,不對啊,我們合成蛋白質、核酸這些重要的生命大分子的時候,可是要吸收能量的啊,為什麼催化劑又能催化了呢,比如DNA合成酶啥的。
那是因為,這些吸能反應一定伴隨著相應的放能反應,只要總反應是放能的就行。
即催化劑不能催化吸收能量的反應,除非伴隨著另一個釋放能量的反應。
所以,你看,這正是科學體系相通的美妙和限制。體系相通,你就能一門通百門通。
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你對催化劑這個詞的理解有問題,催化劑只是加快反應,它不為反應提供能量。而水分解是需要能量的,在沒有能量供給的情況下,加了催化劑水也不會分解,所以假設本身就不成立