Каковы физические причины химических реакций? [закрыто]

Я не знаю, каковы молекулярные причины того, что два вещества образуют другое вещество.

Почему молекулы кислорода могут превращаться в молекулы озона? Почему водород и кислород образуют воду? Каковы физические основания для этого? Можно ли объяснить это с помощью квантовой механики?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Существуют модели химических реакций с точки зрения механики сплошной среды (она называется «теорией смесей»). Но я не понимаю теорию смесей!

Я знаю основы механики сплошных сред, но НЕТ механики сплошных сред смесей, которые могут реагировать друг с другом. Может кто-нибудь объяснить этот pdf:

http://www.mech-wilmanski.de/mixturesrome.pdf

Вам нужно объяснение квантовой механики (если оно существует)? Или будет достаточно объяснения?
@Gert Я не согласен - статистическая механика и представление о столкновениях, достаточно сильных, чтобы возбуждать колебательные моды до тех пор, пока они не разорвутся, являются полностью подходящей точкой зрения физики. И так QM в этом отношении. Я думаю, что здесь все в порядке по теме, но я просто искал разъяснения по последней строке - является ли это требованием ответа (использовать QM) или это просто то, что было бы неплохо.
@tpg2114. Ответить на этот вопрос можно здесь или на Химия. Как химик, я ответил на несколько подобных вопросов здесь. Хорошие химики хорошо разбираются в MOT/VESPR и термохимии.
На физике.stackexchange.com/ q/35408 есть ответы, которые дают довольно хорошее представление о ковалентной связи.
Откровенно говоря, того, кто задает такой вопрос, не следует бросать в глубокую чашу лужи. Квантовая механика здесь ни при чем. // В основном химические реакции управляются энергией. Если продукты содержат меньше энергии, чем реагенты, то реакция идет самопроизвольно. Если продукты содержат больше энергии, то для запуска реакции требуется некоторая форма ввода энергии. Озон образуется в верхних слоях атмосферы, потому что ультрафиолетовые лучи солнца создают возбужденные молекулы кислорода. В отсутствие УФ-энергии молекулы кислорода не будут самопроизвольно создавать озон.
@MaxW - А откуда берется энергия, MaxW? Откровенно говоря, пытаться объяснить химическую связь без контроля качества в наши дни и в этом возрасте глупо, ИМО. И контроль качества не обязательно должен быть очень сложным: в основном это разрушение/формирование молекулярных орбиталей.
@Gert - я профессиональный химик. По крайней мере, я понимаю, как манипулировать квантовой теорией. Если бы я пытался просто описать гравитацию, я бы сказал, что камни катятся вниз, а не вверх из-за гравитации. Я бы не стал начинать с метрического тензора пространства-времени.
И я бы сказал, что это не лучший способ обучать гравитации. Хотя каждому свое. :-)
Проголосовали за закрытие . Теперь этот вопрос превратился в требование объяснения 124-страничного PDF-файла. Для того, чтобы статья имела смысл, необходимо понимание физической химии. Вы не можете объяснить p-chem в паре абзацев.
Вопрос, который актуален более чем на одном сайте, остается на том, где его поставил ОП (всегда предполагайте, что это одно из мест, где он находится по теме). Эти вопросы находятся в пределах круга вопросов, рассматриваемых работающими физиками, хотя они, безусловно, сильно пересекаются с химией.

Ответы (1)

По сути, образование химических связей высвобождает энергию. Например, два атома соединяются вместе, образуя химическую связь между собой и высвобождая энергию. Таким образом, атомы/молекулы соединяются вместе, чтобы получить стабильность (чем меньше энергия, тем выше стабильность). Вы можете сделать простой расчет, рассчитать общую энергию, запасенную в одном моле молекул кислорода (энергия связи между OO, на моль), двух молях молекул водорода (энергия связи между HH, на два моля), Затем узнать запасенную энергию в двух молях молекул воды (энергия связи между HO, на два моля). Вы увидите, что реакция образования воды экзотермическая.

В качестве резюме

при стандартных условиях в этой реакции выделяется 285,8 кДж энергии.

H2(г) + 1/2 O2 -> H2O (ж), энтальпия = -285,8 кДж на моль

отрицательное значение говорит о том, что выделяется тепло

Вот почему при смешивании HCl и NaOH выделяется тепло. Так что в целом физический фундамент обретает устойчивость!

Почему в некоторых реакциях тепло выделяется намного быстрее, чем в других реакциях?
@kryomaxim: вы спрашиваете, почему одни реакции протекают быстрее, чем другие, или почему некоторые из них более экзотермичны, чем другие?
Я также спрашиваю, быстрее ли одни реакции, чем другие.
@Косала. Вот почему при смешивании HCl и NaOH выделяется тепло. Можете ли вы объяснить, почему?
@kryomaxim - я также спрашиваю, быстрее ли одни реакции, чем другие. На самом деле не просто объяснить в нескольких словах. Трудно обобщить теорию химической кинетики в нескольких предложениях. Все начинается с теории столкновений. Реакции происходят, когда молекулы сталкиваются при достаточно высоких энергиях. Чем больше таких реактивных столкновений в единицу времени, тем быстрее будет протекать реакция.
@Gerts, в результате реакции образуются молекулы воды
Каковы физические причины химических реакций? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v