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化学动力学有哪些应用

发布时间:2022-05-05 10:14:16

1. 根据+热力学、化学平衡、相平衡和动力学在生活中的应用

摘要 化学动力学(chemical kinetics)是研究化学反映过程的速率和反应机理的物理化学分支学科。

2. 化学动力学的应用

加快希望进行的反应速度
减慢不希望进行的反应速度

3. 化学中热力学和动力学的含义分别是什么

区别如下:

1、研究对象不同,化学热力学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。而化学动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。

2、学科不同:化学热力学是物理化学和热力学的一个分支学科。而化学动力学是理论力学的分支学科。

3、研究范畴不同:化学热力学研究范畴包含化学反应的方向和程度问题。而化学动力学的范畴则是化学反应的速率问题。

动力学应用:

对动力学的研究使人们掌握了物体的运动规律,并能够为人类进行更好的服务。例如,牛顿发现了万有引力定律,解释了开普勒定律,为近代星际航行,发射飞行器考察月球、火星、金星等等开辟了道路。

自20世纪初相对论问世以后,牛顿力学的时空概念和其他一些力学量的基本概念有了重大改变。实验天体地球动力学结果也说明:当物体速度接近于光速时,经典动力学就完全不适用了。但是,在工程等实际问题中,所接触到的宏观物体的运动速度都远小于光速,用牛顿力学进行研究不但足够精确,而且远比相对论计算简单。因此,经典动力学仍是解决实际工程问题的基础。

4. 化学动力学在生活的应用

化学动力学(chemical kinetics)是研究化学反映过程的速率和反应机理的物理化学分支学科。
例如,药物的保质期。
药物在一般的保存条件下,会发生分解等化学反应,导致有效成分的含量降低,或者分解产物(杂质)的浓度升高。那么,有效成分的含量降低到达不到疗效浓度需要多长时间,就需要通过化学动力学的实验确定。

5. 化学动力学和热力学的区别与应用

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。
热力学:
热力学是研究物质的平衡状态以及与准平衡态,以及状态发生变化时系统与外界相互作用(包括能量传递和转换)的物理、化学过程的学科。热力学适用于许多科学领域和工程领域,如发动机,相变,化学反应,甚至黑洞等等。

6. 化学动力学可以解决那些问题

化学动力学(chemical kinetics)是研究化学反映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。时间是化学动力学的一个重要变量。

化学动力学的研究方法主要有两种。一种是唯象动力学研究方法,也称经典化学动力学研究方法,它是从化学动力学的原始实验数据——浓度与时间的关系出发,经过分析获得某些反应动力学参数——反应速率常数、活化能、指前因子等。用这些参数可以表征反应体系的速率化学动力学参数是探讨反应机理的有效数据。
20世纪前半叶,大量的研究工作都是对这些参数的测定、理论分析以及利用参数来研究反应机理。但是,反应机理的确认主要依赖于检出和分析反应中间物的能力。20世纪后期,自由基链式反应动力学研究的普遍开展,给化学动力学带来两个发展趋向:一是对元反应动力学的广泛研究;二是迫切要求建立检测活性中间物的方法,这个要求和电子学、激光技术的发展促进了快速反应动力学的发展。目前,对暂态活性中间物检测的时间分辨率已从50年代的毫秒级提高到皮秒级。
另一种是分子反应动力学研究方法。从微观的分子水平来看,一个化学反应是具有一定量子态的反应物分子问的互相碰撞,进行原子重排,产生一定量子态的产物分子以至互相分离的单次反应碰撞行为。用过渡态理论解释,它是在反应体系的超势能面上一个代表体系的质点越过反应势垒的一次行为。
原则上,如果能从量子化学理论计算出反应体系的正确的势能面,并应用力学定律计算具有代表性的点在其上的运动轨迹,就能计算反应速率和化学动力学的参数。但是,除了少数很简单的化学反应以外,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,但日前完全用非平衡态理论处理反应速率问题尚不成熟。
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。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。

7. 化学反应动力学的三个参数

化学反应动力学的三个参数: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。

8. 化学动力学的简介

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。
体系的热力学平衡性质不能给出化学动力学的信息。例如,对以下反应:2H2(气)+O2(气)─→2H2O(气)尽管H2、O2和H2O的所有热力学性质都已准确知道,但只能预言H2和O2生成H2O的可能性,而不能预言H2和O2在给定的条件下能以什么样的反应速率生成H2O,也不能提供 H2分子和O2分子是通过哪些步骤结合为H2O分子的信息。所以,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。

9. 化学动力学

我们初中高中学的化学基本上都在学哪些物质可以和什么物质反应,基本没涉及过如何定量控制反应的进行,而化学动力学重点研究化学反应进行的条件方向和程度。

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