化学动力学与催化课程总结_化学反应工程课程总结

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化学动力学与催化课程总结

化学动力学与催化中的化学反应动力学部分是物理化学研究的领域之一。在《物理化学》这门课程的多个版本的教材中，都有对化学反应动力学或详或略的介绍。化学反应动力学研究化学反应进行的条件对化学反应过程速率的影响、化学反应的历程和物质的结构与化学反应能力之间的关系这三个方面的内容。

化学反应动力学基础包括经典反应动力学的基本定理，简单级次反应，典型的复杂反应和反应动力学的实验方法等方面的内容。

对于任意一个化学反应，我们描述其反应机理可用总包反应中的基元反应来表达。在基元反应动力学这部分中，我们分别学习了分子碰撞理论和过渡态理论这两种不同的描述形式。通过学习，我们由这两种形式得出共同共同的指数形式的结论。这说明，不论我们用哪种理论来描述基元反应过程，其最终的结果都是接近反应的真实形式，其间引入的条件不同，得到结论的接近程度也不相同。

由基元反应我们进一步学习了链反应这种在某种程度上可看似自发的连锁反应。不同的条件下链反应的变现形式也不尽相同，在最基本的支链反应和支链反应为单元的骨架下，链反应可呈现多种多样的形式。链反应给我的最初印象犹如核聚变或蝴蝶效应。但是在一个看似简单的化学反应中，通过不同的自由基的确定，分化出若干个详细的具体的化学反应，这个过程和结果还是十分有趣的。

由于参与化学反应的反应物和生成物的存在形式可能不同，在化学反应动力学中，又分为均相反应和非均相反应-即复相反应。均相反应分为气相反应和液相反应。相对来说，气相反应比较简单，用碰撞理论和过渡态理论比较好解释。液相反应比较复杂，对扩散的分析和动力学的分析用到了大量数学模型和假说。另外，液相离子反应相对液相分子反应考虑的物理因素更多，分析也更为繁琐。

复相反应是化学工程工艺中接触较多的反应类型，也即实际生活中用到较多的反应类型。人们把其中的固-气界面反应和固-液界面反应称为表面反应。为了研究表面反应，人们建立了以物理假说为基础的数学模型，并通过数学模型建立了多个等温式和研究机理。实验表明，这些机理在某些条件下可很好的解释并计算表面反应，为人们分析、计算并预测表面反应提供了便利条件。

在催化部分，我们学习了不同的催化形式。其中酸碱催化和酶的催化对于我们以后的学习、工作尤为重要。酶是生命进化史上的一大奇迹，它的出现，使很多在常温常压下不可能的化学反应成为可能。似乎在暗示我们，今后可以用仿生学原理，在化工材料的生产应用方面大有作为。