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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
zhouwensmile: 回帖置顶 2012-11-13 08:36:42
fds329: 金币+5, ICEPI+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-11-24 09:38:41
fds329: 欢迎常来 2012-11-24 09:39:04
这是物理化学的基本概念啊.我估计老师一般都是填鸭式的讲授,没有给你解释一下,或者老师认为这再简单不过,稍微想想就能理解原因.
化学从来都是一门实践科学,多少年来,所谓的化学家都是拿着瓶瓶罐罐捣鼓东西出来,但根本不知道"为什么",只知道"怎么做".
于是,化学离科学就很远很远了..一大群有志青年不甘心于此,发誓要研究明白,到底是什么原因在推动着化学反应进行,是什么原因决定着
A和B能反应,而A和C不反应?为什么A跟D反应快而A跟E反应慢?为什么A跟F反应不能完全,只能反应一部分就停止了?这背后是谁在做决定?
谁是幕后的黑手?????解决了这些问题,化学才能跟科学靠上谱,否则,只能是一群熟练的手工艺操作者,永远只能盲目地去一次次失败的尝试....
世间万物都有其背后的规律和道理.揭开这些谜底就是科学研究的目标.揭示的过程则需要相应的工具. 如同物理学家以数学为工具, 药学家
以化学为工具,同样地,化学家使用物理这个工具,终于揭开了这个化学规律的面纱,那个背后的推手,就是自由能!
举例而言, 一个位于斜坡低处的小球,就会比位于斜坡高处的小球稳定,在高处松手后,小球就会自动地往低处运动,到达一个坡底后,如果不能进一步
跨越下一个陡坡,就会停在最低洼处维持暂时的稳定一样.化学反应的热力学性质就是类比地由此决定的.只是,自由能这个概念,不是简单的可以直观地测量/计算那么简单,否则也就不会从化学诞生开始那么多年化学家就像是哈利波特中的魔法巫师或者炼丹士/炼金士一般神秘了. 要想计算一个体系的自由能, 前提是要知道熵/焓以及温度.要想知道焓,还要先知道内能,以及体系的P/V.终于,化学家发现PVT这些参数,是可以利用简单的物理仪器进行测量的,问题的答案从而看到了曙光.
因此,你学的时候,是从PVT开始,进而结合内能E,从而计算出焓H,再通过熵的计算,进一步得到自由能,当然,为了计算方便,我们对于在特定条件下的化学反应做了计算上的简化,比如对于恒温恒容下进行的化学反应,不需要考虑体积变化带来的做功,因此简化一下计算,只考虑亥姆霍兹自由能A即可,而恒温恒压下进行的化学反应,则需要考虑吉布斯自由能G.
你在按顺序学习的时候,不知道为什么要先学PVTEHS等等概念,其实并不重要.这只是按照知识的进展历史,按时间先后从简入繁,由浅入深的过程.
就好像你要先学会加减,才能跟你讲乘除,不然直接跳到指数对数,甚至微积分,根本无从谈起.这只是学习知识的顺序而已.当然,小学的时候,从来没有小学生追着问,学习加减乘除有什么用,老师讲什么你就听什么罢了.大学了,有了自己想法了,就想要知道自己为什么学这个.刚开始学习物化,自然会迷惑,这些个PVT跟化学有什么关系?这是物理,是工具,是你以后要用来解决化学理论的工具.就好像你要学习修车,我会先给你讲解钳子/扳手/改锥怎么用一样,这是工具,这不是目的.
当然,基于经典的物理热力学/动力学的知识,也就只能揭开化学理论的一点点面纱而已,化学背后具体的操作黑手,远没有详细解释清楚. 但是大方向已经确定正确了....当然,化学家再次借用了量子物理的理论作为工具,进一步开拓了量子化学的领域,继续深挖那个隐藏在背后调控的幕后黑手.有了更新更清晰的图像.所以,物理化学仅仅算是理论化学的门槛而已...量子化学也仍有很多待解决的难题......以上仅为个人观点,希望没有误人子弟.基本上这也是我讲物化绪论时要强调的内容. |
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zhouwensmile
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