化學分子運動變化的解釋方法

時間：2023-10-14 16:39:58 澤彪論文范文

化學分子運動變化的解釋方法

　　化學反應存在確定的溫度，并且，根據(jù)分子運動論，物質(zhì)確定的溫度對應確定的分子的運動速度。以下是小編收集整理的化學分子運動變化的解釋方法，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

化學分子運動變化的解釋方法

　　形成化學反應的原因

　　如果我們精確的描述化學分子分解與組合過程中的原子和分子的狀態(tài)并描述形成化學反應的原因，從分子和原子間的相互碰撞去解釋，是唯一可行的方法。實際上，我們對化學分子的反應過程進行考察，我們不能發(fā)現(xiàn)除原子和分子間相互碰撞之外的其它原因。不論是氣體、固體、還是液體。

　　首先化學反應存在確定的溫度，并且，根據(jù)分子運動論，物質(zhì)確定的溫度對應確定的分子的運動速度。我們必須確定的是，化學反應過程中，使兩種分子發(fā)生化學反應的最直接的原因。

　　傳統(tǒng)物理中對溫度的定義是將分子的平均動能和物質(zhì)的溫度成正比。這樣，依據(jù)傳統(tǒng)物理學中的觀念，化學反應依賴于分子的平均動能。在這種關系里，并沒有分子間相互作用的直接的力的關系。換句話說，形成化學物質(zhì)間相互發(fā)生化學反應的不是兩個原子或分子間力的作用。

　　我個人認為，兩種物質(zhì)間發(fā)生的化學反應依賴于兩種化學分子間的相互作用力。我對能量與物質(zhì)量之間的關系物質(zhì)確定溫度所擁有的熱能是同分子的平均震動動量成正比，對于氣體來說，氣體分子的平均運動速度同氣體的溫度成正比。這樣，在處理化學問題時，物質(zhì)分子間的相互作用來源于化學分子間的相對動量。這樣，兩種分子間發(fā)生的化學反應最直接的原因來源于分子間力的作用。

　　化學反應過程的描述

　　化學反應過程中我認為經(jīng)歷如下兩個過程：

　　1、分子中原子間的分解。

　　通常確定的化學物質(zhì)在某種條件下都可以獨立存在，即以確定的分子結構存在。如果這種物質(zhì)和別的物質(zhì)發(fā)生化學反應，首先是物質(zhì)的分解。這需要外來的作用打破分子的這種穩(wěn)定的結合狀態(tài)。對于化學反應，大家可以看到，采用動量描述是方便的。

　　我們不能對分子的結合狀態(tài)進行確定的描述，這來源于化學分子中電子的結合狀態(tài)時未知的。但是根據(jù)力學中的碰撞，有如下的兩種狀態(tài)。一種是，在碰撞過程中的形變，如果是彈性碰撞的話，那這一形變會產(chǎn)生彈性勢能。另一種是決定在碰撞過程中的加速度的物理量，通常叫它彈性系數(shù)。我們不知道化學分子確定的結構狀態(tài)，但是在碰撞過程中，彈性系數(shù)一定是和化學分子中原子和電子的結構狀態(tài)相關的物理量，并由這種結構狀態(tài)決定。

　　2、分子的分解與組合

　　分子中原子間的結合狀態(tài)是由原子和電子在空間中的分布狀態(tài)決定。如果分子的穩(wěn)定狀態(tài)被打破之后，并有和打破的分子中的原子或原子團更穩(wěn)定的結合狀態(tài)，那么，就會形成新的化學物質(zhì)，但同時，更穩(wěn)定的新的化學物質(zhì)會給與分解出去的原子一個力的作用。這個作用是由原子核外層的電子產(chǎn)生的，給與分解出去的原子作用力一直到這一新的原子的穩(wěn)定的空間區(qū)域之外。

　　如果新物質(zhì)分子給與分解的原子的推斥的力使兩個新個體的運動速度大于碰撞前的速度，那么，此過程是放熱過程，如果小于碰撞前的速度，則是吸熱過程。

　　兩種物質(zhì)分子是否會發(fā)生化學反應就依賴于這樣兩個條件；一是兩種物質(zhì)分子的相對動量是否大于使分子發(fā)生分解的相對動量值。二是兩種相互碰撞的物質(zhì)分子中是否存在相互交換成更穩(wěn)定的結合狀態(tài)。前者依賴于分子間的動量。后者依賴于分子中原子間的相互結合狀態(tài)。

　　對于化學反應過程狀態(tài)的描述

　　從如上對化學反應過程的分析中，我們看到，化學反應中重要的兩方面的分子的分解與組合，都是與原子核外層的電子分布狀態(tài)直接有關的。

　　在原子論中我將原子的靜止的存在狀態(tài)歸因于原子中原子和核外電子之間的相互作用。并且原子中電子的分布狀態(tài)依賴于和核外電子的作用，多原子分子中電子在空間中的分布狀態(tài)將會比原子更為復雜。這樣會給與我們描述分子的存在狀態(tài)并實現(xiàn)從力學角度的計算，存在一定的困難。原則上來說，我們知道確定的分子的確定的存在狀態(tài)，可以實現(xiàn)從力學角度對化學分子進行化學反應和屬性的計算。

　　另一方面，精確的電子在原子核外層空間的存在狀態(tài)我們現(xiàn)在是不知道的。但是，我們通過對化學分子的化學反應過程及在化學反應過程中屬性，同樣也可以得到原子核與核外電子的信息。

　　目前，統(tǒng)計物理學和其它的處理微觀物質(zhì)的處理方法給我們一種借鑒。是否存在一種中介的描述方法。

　　利用化學反應過程中分子間的相對動量去處理化學分子穩(wěn)定的結合狀態(tài)分介點。這樣可以提供給我們一些關于分子結構的信息。

　　此外，近似對化學分子存在狀態(tài)進行描述的量可以通過等量關系進行替換。在化學反應過程中，決定化學反應過程的是分子間的相對動量。碰撞過程中化學分子的任意一個相對動量大小的碰撞，都會對應于化學分子的某種狀態(tài)，相對動量不同，分子的相互作用狀態(tài)也是不同的。這樣，在化學反應過程中，我認為，可以采用分子間的相對動量對化學分子的碰撞狀態(tài)進行相似的描述。

　　物理變化和化學變化

　　(1)物理變化：沒有新物質(zhì)生成的變化。

　�、俸暧^上沒有新物質(zhì)生成，微觀上沒有新分子生成。

　�、诔Ｖ肝镔|(zhì)狀態(tài)的變化、形狀的改變、位置的移動等。

　　例如：水的三態(tài)變化、汽油揮發(fā)、干冰的升華、木材做成桌椅、玻璃碎了等等。

　　(2)化學變化：有新物質(zhì)生成的變化，也叫化學反應。

　�、俸暧^上有新物質(zhì)生成，微觀上有新分子生成。

　�、诨瘜W變化常常伴隨一些反應現(xiàn)象，例如：發(fā)光、發(fā)熱、產(chǎn)生氣體、改變顏色、生成沉淀等。

　　有時可通過反應現(xiàn)象來判斷是否發(fā)生了化學變化或者產(chǎn)物是什么物質(zhì)。

　　物理性質(zhì)和化學性質(zhì)

　　(1)物理性質(zhì)：物質(zhì)不需要發(fā)生化學變化就能表現(xiàn)出來的.性質(zhì)。

　　①物理性質(zhì)也并不是只有物質(zhì)發(fā)生物理變化時才表現(xiàn)出來的性質(zhì);例如：木材具有密度的性質(zhì)，并不要求其改變形狀時才表現(xiàn)出來。