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1 # 裸猿的故事
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2 # pjy
這是熱力學的重要應用場合和任務,由熱力學第二定律得出的熵判據來判斷,一般恆壓條件下,簡化為自由能判據。簡單的理解,能量更低的系統更穩定,在討論的條件下,產物的內能低於反應物內能,反應可進行。還有個動力學因素,要有達到活化能的反應物,例如,鑽石可以很穩定的存在於空氣中,但一旦投入熊熊烈火中,也就像焦炭一樣燃燒了。
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3 # CampNou之魂
初中剛接觸化學,考慮如何確定物質間的反應還是太早了,高中也只是接觸皮毛,這個大學化學基本才會詳細講解,但是您既然問了,我還是簡單為您說一下,能聽懂最好,搞不清楚也不要緊,好好在初中把化學的基礎打好,希望儘可能幫到你。
您的這個問題,在大學的物理化學有詳細介紹,比如,您以後在學習物理或者化學過程中,肯定也會聽一些專業名詞,比如化學熱力學、化學動力學、電化學、量子力學、膠體化學、統計力學,這些物理化學都有研究。而其中化學熱力學就能解釋物質間能不能反應。如果能反應,則化學動力學就能解釋這個反應的速率和機理。
化學熱力學包括熱力學第一定律、第二定律和第三定律,化學熱力學研究化學反應的可能性和現實性。這裡的化學熱力學研究是大量的微觀粒子,比如分子、原子、離子等。不能描述單個的粒子。透過熱力學來解決反應的能量衡算,反應的方向,這就是解決化學反應的平衡問題。化學熱力學第一定律能量是能量轉化與守恆原理,違背熱力學第一定律就不可能發生。而化學方向進行的限度和方向就是熱力學第二定律,比如,水電解產生氫氣和氧氣,水是不可能自主的發生反應的,透過熱力學第二定律計算才能知道反應的條件,但是有的反應理論上能透過熱力學計算知道能不能反應,但是實際上,有的反應即使達到條件也不能察覺反應。為了能促進反應進行,也就是化學動力學的任務。
化學動力學研究濃度、壓力、溫度以及催化劑等各種因素對反應的影響,還研究反應的步驟,也就是化學反應機理,所以化學動力學是研究速率和機理的。透過化學動力學,可以知道,一個化學反應如何控制反應條件,改變反應速率,增加產品的產率,較少原料的消耗。在化工生產上,可以利用動力學對化學工業最優設計和控制。
一個化學反應的研究,熱力學和動力學是相輔相成的。例如,一個未知的化學反應,經過熱力學研究認為是可能的,但是實際進行時反應速率太小,導致人不易察覺,也無法實驗工業生產,這就要透過動力學加快反應的速率。如果,熱力學研究這個反應不可能實現,則就不需要研究動力學了。但是,如果熱力學研究可能實現,則本身不可能的反應,透過動力學研究改變條件也是有可能實現的。
比如,初中化學做了一個製取氧氣的實驗,用過氧化氫分解制取氧氣,透過熱力學計算可知,過氧化氫可以分解成氧氣,但是,反應很慢,所以你觀察不到,透過動力學得知加入催化劑就提高的反應速率,就能觀察到了。
所以,化學反應能否進行,這既涉及熱力學,也涉及動力學,這兩個知識點都要經過一系列計算才能得出結論。目前,剛上初中,就好好打好基礎,這樣才能進一步好好學習相關知識。
回覆列表
[初二下冊,一直搞不懂如何確定一種物質會不會與另一種物質反應]
簡單的說,任何不違背熱力學的化學反應都可能發生,反之則不行,除非你能創造出特殊的條件。初中階段的化學,沒有道理可講,對於書上出現的每一個化學反應都背下來,還要倒背如流。道理要到高中學了更多知識以後,才能講一講,起碼得了解元素週期表,知道價鍵理論之後再說,至於更進一步的判斷,還得到大學化學系去學,如果你讀化學系的話。到那時,你可以用數學方法計算,反應發生的可能性。
初中階段的化學,就是學一點化學常識,不是培養未來的化學家或者化學工作者,要知道初中畢業,許多人就不會讀高中,也不會讀大學,因此這就導致初中化學教材的編寫,必須考慮到這一情況。
在學有餘力的情況下,如果對化學真的感興趣,那麼推薦你去自學元素週期表,以及瞭解一點點化學的價鍵理論和分子軌道理論,這就是解決你提出的核心問題的理論。
1916年,路易斯就提出了化學鍵和路易斯結構式的概念,用於解釋簡單分子的結構。
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1927年,薛定諤方程問世,海特勒-倫敦模型利用量子力學成功解釋了化學鍵的本質。
電子和電子之間形成共價鍵
萊納斯·鮑林引入共振結構式、軌道雜化等概念,將海特勒-倫敦模型推廣到更大的分子中,價鍵理論誕生了。
雜化軌道解釋甲烷的正四面體形狀。
價鍵理論的主要競爭者分子軌道理論(認為分子中的電子圍繞整個分子運動)也被提出了,分子軌道理論的最大優點是計算方便。但價鍵理論具有更加清楚的物理意義,被有機化學家所青睞,基於價鍵理論開發出大量定性方法,對理解化學反應起到非常重要的作用。