化学动力学研究什么?化学动力学是研究化学反应速率(rate of reaction)和反应机理(mechanism of reaction)的化学分支学科。主要是确定化学反应的速率以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响;通过化学动力学的研究,那么,化学动力学研究什么?一起来了解一下吧。
化学动力学也称反应动力学、化学反应动力学,是物理化学的一个分支,是研究化学过程进行的速率和反应
机理的物理化学分支学科。它的研究对象是性质随时间而变化的非平衡的动态体系。
它的主要研究领域包括:分子反应动力学、催化动力学、基元反应动力学、宏观动力学、微观动力学等,也可依不同化学分支分类为有机反应动力学及无机反应动力学。化学动力学往往是化工生产过程中的决定性因素。
时间是化学动力学的一个重要变量。经典的化学动力学实验方法不能制备单一量子态的反应物,也不能检测由单次反应碰撞所产生的初生态产物。体系的热力学平衡性质不能给出化学动力学的信息,全面认识一个化学反应过程并付诸实现,不能缺少化学动力学研究。
量子化学的计算至今还不能得到反应体系的可靠的、完整的势能面。因此,现行的反应速率理论仍不得不借用经典统计力学的处理方法。这样的处理必须作出某种形式的平衡假设,因而使这些速率理论不适用于非常快的反应。尽管对于衡假设的适用性研究已经很多,但完全用非平衡态理论处理反应速率问题尚不成熟。
分子束(即分子散射),特别是交叉分子束方法对研究化学元反应动力学的应用,使在实验上研究单次反应碰撞成为可能。分子束实验已经获得了许多经典化学动力学无法取得的关于化学元反应的微观信息,分子反应动力学是现代化学动力学的一个前沿阵地。
微观反应动力学理论主要:反应物的浓度、反应的温度和压强。
化学动力学的主要内容包括以下几点:
1)确定化学反应的速率以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响。
2)研究化学反应机理,揭示化学反应速率本质。
3)探求物质结构与反应能力之间的关系和规律。
研究意义:
通过化学动力学的研究,可以知道如何控制反应条件,提高主反应的速率,增加产品产量,抑制副反应的速率,减少原料消耗,减少副产物,提高纯度,提高产品质量。
化学动力学也研究如何避免危险品的爆炸、材料的腐蚀、产品的变质与老化等问题。所以化学动力学的研究有理论与实践上的重大意义。
补充资料:
在不同级数的速率方程中,速率常数k的单位不一样,一般为Ln-1·mol1-n·s-1,n为反应的反应级数。
化学动力学基本参数。化学反应的速率方程中各物浓度的指数称为各物的分级数,所有指数的总和称为反应总级数,用n表示。如HI合成反应速率方程 为r=k[H2][I2],表明反应对H2和I2的分级数均为1,总级数n=2。
化学热力学考虑的是反应的进行方向,以计算熵变焓变吉布斯自由能来说明反应是否能够进行,而不考虑反应的速率,反应实际上能进行到的限度;而化学动力学则是研究化学反映过程的速率和反应机理的,通过对于反应机理的推测考量,定性定量的研究速率,通过速率和实验来推测反应机理
化学热力学和化学动力学的区别:
化学热力学研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化;化学动力学是研究化学反应过程的速率和反应机理.
1、化学热力学:
化学热力学是物理化学和热力学的一个分支学科,它主要研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化,从而对化学反应的方向和进行的程度作出准确的判断。
2、化学动力学:
化学动力学是研究化学反应过程的速率和反应机理的物理化学分支学科,它的研究对象是物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。
化学动力学是研究化学反应速率(rate of reaction)和反应机理(mechanism of reaction)的化学分支学科。
主要是确定化学反应的速率以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响;通过化学动力学的研究,可以知道如何控制反应条件,提高主反应的速率,增加产品产量,抑制副反应的速率,减少原料消耗,减少副产物,提高纯度,提高产品质量。化学动力学也研究如何避免危险品的爆炸、材料的腐蚀、产品的变质与老化等问题。所以化学动力学的研究有理论与实践上的重大意义。
化学热力学的核心理论有三个:所有的物质都具有能量,能量是守恒的,各种能量可以相互转化;事物总是自发地趋向于平衡态;处于平衡态的物质系统可用几个可观测量描述。化学热力学是建立在三个基本定律基础上发展起来的。
热力学所根据的基本规律就是热力学第一定律、第二定律和第三定律,从这些定律出发,用数学方法加以演绎推论,就可得到描写物质体系平衡的热力学函数及函数间的相互关系,再结合必要的热化学数据,解决化学变化、物理变化的方向和限度,这就是化学热力学的基本内容和方法。
以上就是化学动力学研究什么的全部内容,微观反应动力学理论主要:反应物的浓度、反应的温度和压强。化学动力学的主要内容包括以下几点:1)确定化学反应的速率以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响。2)研究化学反应机理。