化学动力学
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化学动力学的分支物理化学这与理解的速率有关化学反应.这是与热力学,它处理一个过程发生的方向,但它本身并没有说明它的速率。热力学是时间的箭头,化学动力学是时间的时钟。化学动力学涉及许多方面宇宙学,地质,生物学,工程,甚至心理学因此影响深远影响.化学动力学原理既适用于化学反应,也适用于纯物理过程。
动力学之所以重要,原因之一是它为化学过程的机制提供了证据。除了内在科学兴趣和反应机理的知识在决定什么是引起反应发生的最有效的方法方面具有实际用途。许多商业流程可以通过替代反应路径和机制的知识使我们有可能选择有利于一种路径的反应条件。
一个化学反应根据定义,一种化学物质转化为其他物质,这是什么意思化学键是破碎和形成的,所以相对位置有变化原子在分子.与此同时,在安排上也有变化电子形成化学键。的描述反应机理因此必须处理原子和电子的运动和速度。化学过程发生的详细机制被称为反应路径或路径。
的巨大的在化学动力学中所做的大量工作已经得出结论,一些化学反应在一个步骤中进行;这些反应被称为基本反应。其他反应不止一步进行,被称为分步反应、复合反应或络合反应。测量在一定条件下化学反应的速率可以显示一个反应是按一个或多个步骤进行。如果反应是逐步进行的,动力学测量为各个基本步骤的机理提供了证据。有关反应机理的信息也由某些非动力学研究提供,但在对其动力学进行研究之前,对机理的了解很少。即便如此,关于反应机制的一些疑问也总会存在。一项调查,动力学的或其他的,可以推翻一个机制,但永远不能绝对肯定地建立它。
反应速率
的反应速率是根据产物形成和反应物(反应物质)的速率来定义的吗消耗.对于化学系统,通常处理物质的浓度,它被定义为每单位体积的物质量。速率可以定义为单位时间内消耗或生产的物质的浓度。有时用单位时间内形成或消耗的分子数来表示速率更为方便。
的半衰期
一个有用的比率测量方法是半衰期反应物的反应时间,定义为反应物初始量的一半发生反应所需的时间。对于一种特殊类型的动力学行为(一阶动力学;见下文一些动力学原理)时,半衰期与初始量无关。一个常见的直截了当的半衰期与初始量无关的例子是放射性物质。铀例如,-238衰变的半衰期为45亿年;在初始量的铀中,有一半会在这段时间内衰变。在许多化学反应中也发现了同样的行为。
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