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化学反应动力学与热力学的关系


实验室K / 2018-11-27

        化学反应动力学与热力学之间存在着十分密切的关系。如所周知,经典热力学只研究一个过程的起始状态与终结状态,而不去研究过程进行的各个瞬间状态,因此从经典热力学观点研究化学反应只能了解一定条件下反应物是否可能成为预期的产物。如果可能,热力学至多也只能提供预期产物最多不能超过的平衡产量(假定不把产物单独地由反应体系中分离出去)。至于实际上得到的产量是多少,需要多少时间,以及反应体系中反应物转化为产物要经历怎样的过程等等,经典热力学中都不能给予回答,这些命题均有待于化学反应动力学去解決。也就是说,热力学只是从静态的角度(相对静止的观点)来研究化学反应,而动力学则是从动态的角度(绝对运动的观点)来研究化学反应。因此动力学的任务比热力学更为复杂和艰巨。从原则上讲,热力学的一切结论都应该可以利用动力学的结论在一定极限条件下得到。但事实上,尽管动力学本身已有了很大的发展,但还远远不能满足此种要求。反之,动力学的结论原则上不能由热力学的结论得到。当然这决不意味着不可能从热力学(以及热化学)的性质与动力学参数之间找到相关性的联系。事实上,许多学者对这方面进行探讨已得到许多令人兴奋的成果。人们还把这方面的工作称作为“热化学动力学(Thermochemical Kinetics)”。

动力学与热力学的关系

化学反应动力学与热力学的关系

       近年来把热力学研究的方法推广到包括化学反应在内的近平衡与远平衡体系,建立了不可逆过程热力学与非平衡态热力学这些新的分支学科。严格地说,这些分支学科也属于对相互作用体系进行动态的研究。不少化学反应动力学方面近代的书藉中往往也包含这方面的内容。


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