化學方程式中的粒子如果只有乙個,那麼兩兩反應會生成半個粒子嗎?

時間 2021-05-31 07:27:28

1樓:程子醬

不會生成半個粒子。

反應方程式實際是許多微觀變化的和,所以方程式並不能體現體系中實際發生了什麼。而當我們關注微觀單分子的時候,這些過程就很重要了,我們稱這些微觀過程為反應機理。

你這個思考實際是機理研究裡很重要的乙個問題,就是說乙個分子通過了怎麼樣的過渡態,怎麼樣的中間體,最終達到了產物。

所以物理化學家們做出了一種儀器,可以產生單分子束,然後將兩個單分子束在真空容器中交叉,檢測單分子束另一端的物質型別,從而可以進一步推測反應機理。

所以可以先說結論,由於巨集觀反應是微觀反應的和,那麼單分子和單分子一定會發生反應。新的問題就是怎麼反應。

以你給出的電解食鹽水的方程為例。首先要理解電化學反應分為氧化半反應和還原半反應,為了方便研究我們僅看還原半反應,氫離子得電子生成氫氣。電化學反應機理往往分為單電子轉移機理和電子對轉移機理。

這裡我們假設這個反應是單電子轉移機理(術業有專攻,我並不懂電化學),那麼為了研究這個反應,我們就用一束水分子單分子束,和另一束單電子束交叉,並研究水分子單分子束的另一端會有什麼粒子(電子質量太小,應該不會把水分子撞偏)。最後你大概能看到氫自由基和氫氧根離子(瞎猜,不懂)。

總之就是如果巨集觀能反應的話,微觀一定會發生某種變化,這種變化也一定是向巨集觀產物方向進行的。

2樓:七元慄

站在物理化學的角度上來理解,只有乙個氯化鈉分子和乙個水分子的情況下是不會發生化學反應的。

倒不是說不能生成半個粒子,而是化學反應是一種概率情況。在高中化學中學習到「活化能」和「有效碰撞」的概念以後,你就會明白微觀上幾個微粒能發生化學反應產生新的微粒是一件多麼需要緣分的事情。如果你想要進一步計算這個概率有多大,可以參考一下傅獻彩《物理化學》中利用化學動力學推導理想氣體狀態方程的方法。

可以告訴你在乙個有一定容積的巨集觀容器中,僅有兩個原子他倆能發生有效碰撞的概率極小,可以認為是零。這種情況下,你要想觀測到反應的發生,得等上無限長的時間,可以認為反應不發生。

當然這個觀點仍然有可槓之處,比如說採用了知乎之勺這樣的黑科技,憑空創造出僅能容納幾個分子的極微小空間,他倆有效碰撞的概率不就大大提公升了嗎?其實如果能創造出這種極微小的空間,你將會發現裡面的壓力非常之大,大到微粒需要換一種形態存在才可以保持穩定,你也許可以看見氫離子、-2價氧離子、鈉離子、氯離子沒法到處亂跑,只能在原地振動,也許可以看見原子核們在極小空間裡發生對心碰撞,發生了核聚變生成更重的元素,也許可以看見一堆中子被擠成了一坨,在那種狀態下發生的事情已經超出了化學的研究範疇,而應該歸類到核物理或凝聚態物理的研究範圍中去。

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