无机及分析化学(第二版)
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第2章 化学反应基本理论

本章学习要求

了解化学热力学基本概念:内能、焓、熵、自由能等状态函数的物理意义;掌握热力学第一定律、第二定律的基本内容及化学反应热效应的各种计算方法;掌握化学反应的计算和过程自发性的判断方法;掌握化学反应与温度的关系式——吉布斯-赫姆赫兹方程及温度对反应自发性的影响。

掌握化学反应速率和化学反应速率方程式的表示,掌握质量作用定律及反应速率常数、反应级数的物理意义;了解反应速率理论;掌握温度与反应速率常数的关系,了解活化能的意义;掌握标准平衡常数()的意义及有关化学平衡的计算;了解化学反应等温方程式的意义,掌握的关系式;掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响。

化学反应基本理论主要从化学热力学和化学动力学两个方面进行阐述。化学热力学是指利用热力学原理研究物质体系中的化学现象和规律,根据物质体系的宏观可测性质和热力学函数关系来判断体系的稳定性、变化方向和变化程度的学科。热力学的中心内容是热力学第一定律和第二定律。物质分子的组成或结构的变化是通过化学反应来实现的。化学热力学是从宏观的角度去考察化学反应的进行,并不涉及物质的微观结构及变化过程的细节。21世纪的热点研究领域有生物热力学和热化学,如细胞生长过程的热化学、蛋白质的定点切割反应热力学、生物膜分子的热力学等;另外,非线性和非平衡态的化学热力学与化学统计学,分子体系的热化学(包括分子力场、分子与分子的相互作用)等也是重要方面。

系统的热力学平衡性质不能给出化学动力学的信息。所以,要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。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系统。