前言

<正>化学热力学是物理化学的重要分支学科.化学热力学应用热力学原理研究物质体系中的化学现象和规律,依据体系的宏观可测性质和热力学函数关系判断体系的稳定性、变化的方向和变化的程度.相平衡、化学平衡、热平衡、分子构象的稳定性、分子间的聚集与解离平衡等许多重要问题都需要用化学热力学的原理和方法进行判断和解决.化学热力学的主要特点是具有坚实的理论基础,其原理具有高度的可靠性和普适性,因此对理论研究和实际应用都有重要指导意义.化学热力学的研究范畴决定了它与化学乃至化学学科以外的其     

Brusselator的化学亲合势及熵产生的振荡

迄今为止,化学振荡的研究主要限于描述物质浓度的振荡,有关热力学量的振荡报导极少.这可能是由于振荡机理(或模型)中的热力学量无法确定的缘故.我们采用将标准化学亲合势作为可调参数的方法,并依据非平衡态热力学理论中热力学量与物质的浓度关系,使得热力学量振荡的研究变为现实.本文用计算机数值计算,得出了开放系Brusseltor各元反应的反应速率、化学亲合势及体系熵产生随时间的变化行为,展示了它们的振荡特征。     

软物质非平衡体系的挑战和机遇

总结了国家自然科学基金委员会化学科学部组织召开的“软物质非平衡体系的挑战和机遇”学科发展战略高层论坛学术交流内容.首先概述了软物质非平衡体系的主要物理化学特点,随后阐述了其在国际学术前沿所面临的重要挑战,最后介绍了当前我国在化学、物理和数学等基础研究领域所取得的相关研究进展及一些创新性交叉研究成果,探讨了如何面向生命科学和材料科学未来的发展方向,更好地发挥化学、物理和数学等基础学科交叉集成的引领作用.同时,为了满足我国国民经济发展所面临的重大技术需求,凝练了软物质非平衡体系研究领域未来5～10年的关键科学问题,提出了加强科学基金资助的战略性建议.     

中国化学热力学研究进展

<正>化学热力学是一门古老而又充满生机的重要学科,是物理化学的主要分支学科之一.化学热力学的基本特点是其原理具有高度的普适性和可靠性.对于任何     

对我国热化学发展的浅见

热化学是化学热力学的一部分,它的主要任务是研究化学变化或物理过程中能量变化的规律。当物质的状态发生改变时,常常伴随着产生热效应,通过量热法可测定出这些热效应值,如燃烧热、熔化热、溶解热、混合热、比热、吸附热以及各种反应热等。这些热效应数据,在解决化学热力学问题时,可计算生成焓、生成自由能、熵等热力学函数,从而可以判别一个化学反应的方向和反应的限度。同时,在物质结构、生理学、地球化学等基础理论研究中,如探讨晶体结构、生物变化、矿物成因等,也有很重要的作用。此外,在热机、化工和其它工程设计中,也都是不可缺少的重要数据。因     

合成化学发展规划概述

合成化学是化学科学的核心,其根本任务在于创造新物质,并为其他相关学科的发展提供强大支撑.本文简要介绍了国家自然科学基金委员会化学科学部化学科学一处(合成化学)"十四五"及中长期发展规划、学科布局、申请代码和研究方向,供相关人员参考.新申请代码于2021年启用.     

基于认识视角与认识思路的化学课堂教学*——物质的分类及转化

以解决“保存NaOH溶液的试剂瓶为什么不用玻璃塞”这一真实问题为情境,设计3个教学板块:运用分类方法认识物质、对物质进行分类、合成物质,从物质组成和物质变化的认识视角,对物质进行分类,建构分类观。依据物质分类研究同一类别物质的性质及应用,在完成知识结构化的同时,重在凝练基于物质分类及转化的认识视角和认识思路,寻找并体验陌生情境下解决复杂化学问题的突破口和思维框架,发展学生的化学学科核心素养。     

从固体化学到凝聚态化学

“凝聚态化学”是化学学科一个新的发展领域,其基本思想是超越分子和理想晶体的界限,多层次地研究物质的组成、结构、性质、制备以及它们之间的关系。本文简要回顾了从固体物理到凝聚态物理的历史以及固体化学的发展历史,分析了固体化学的学科特点,指出固体化学的发展必然孕育着“凝聚态化学”的形成,同时指出,化学学科中的多个领域也都会将“凝聚态化学”作为自己的发展方向。建议了从固体化学向“凝聚态化学”发展的途径:完善固体化学学科的知识体系,拓展固体化学的知识范围,创造“凝聚态化学”的标志性成果。最后强调,与凝聚态物理学家密切合作,共建“凝聚态科学”大厦。     

表面与表面自由能

热力学是研究物理化学过程的有力工具。对于表面过程也不例外,表面热力学是表面化学的主要组成部分之一,它提供了许多重要的理论和规律。热力学研究的一个至关重要的问题是认清所讨论的体系,确定描述它的有关数量,即热力学性质和函数。然后才能根据热力学普遍原理,通过这些数量间的定量关系,得出有用的规律。初学者只有搞清了这些问题,才有弄清各种热力学问题的基础。而对于表面热力学研究的体系,则离不开表面或表面相;用以描述它的热力学函数中最重要的则是表面自由能。下面以纯物质表面——最简单的表面体系为例来说明这些基本概念。     

我国化学热力学与热分析的研究进展(2012-2013)

本文简要综述了2012~2013年化学热力学与热分析学科在绿色溶剂体系化学热力学、材料热力学、生物热化学、胶体化学热力学、超分子化学热力学以及新型热分析仪器等方面取得的研究成果。共引用参考文献52篇。     

跨学科项目教学案例*——魔力沙

以魔术表演用的沙子为素材,开发了适用于高中选修课程“发展中的化学学科”的具有跨学科性的项目教学案例,该项目弱化理论分析环节后也可以用于初中科学实践活动课程。项目引导学生在更宽广的学科背景下认识物质及其变化的规律,帮助学生拓展视野和思路,综合运用化学、物理等学科的知识分析解决有关问题,发展“宏观辨识与微观探析”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养。     

化学反应进行的方向及能量变化

把两种或多种物质放在一起能否发生化学反应?若能发生反应,其能量变化表现为吸热还是放热?这是化学工作者在研究化学反应时最关心的问题之一。化学热力学可为解决这一问题提供理论基础。     

化学在性质和结构上的演进

在理解物质的根本性质时,除物理外,牵涉到最多的自然科学是化学.化学跟复杂体系打交道,就是说,原子、分子和它们的排列、每一组分子、一个分子或者一个原子都形成一定的、独特的量子力学体系. 化学是一门很广泛的科学,从物理直到生物,分界线是这样紧密地接近,以致要找到清楚的划分都很困难. 在过去的二十五年里,化学的发展是乘方式的.这主要是由于理论的发展(热力学,量子化学)和新研究领域的出现(经常定名为化学物理).衍射方法、光谱学、核和电子共振、磁性和介电方法等等,     

-p[电偶]平衡图及其应用

前言Nernst方程式把一个容易精确测定的物理量——ψ与体系的其它热力学量联结在一起,是现代基础化学中应用最广泛的公式之一,引起了化学工作者多方面的兴趣。Pourbaix 首先根据 Nernst 方程式和物质的水解知识构制了 M-H_2O 体系的ψ-pH 平衡图(又称物质优势范围图);该图展示出含 M 的各种不同物质M_i各有一定优势存在范围。它直观易懂、概括全貌,深为化学工作者所欢迎。对于物质的数量与体系电位ψ的关系,Sillén、Tabbutt 曾经绘制ψ-log a 或ψ-log.     

含锶卤水体系相平衡和热力学研究进展

相平衡与热力学研究是卤水资源开发利用的理论依据,开展含锶多组分卤水体系相平衡和热力学研究,对于我国含锶卤水资源的开发利用具有重要的意义。从相平衡和热力学研究两方面,归纳总结国内外关于含锶卤水体系的研究现状,并指出了存在的主要问题和发展方向。     

时间分辨脉冲光声量热法及其应用

光声量热法是一种研究快速光化学反应的新方法，已广泛应用于有机和有机金属化学中涉及自由基中间体以及生物体系中光诱导化学反应生成亚稳态物质的动力学和热力学性质的研究。本文介绍了光声量热的基本原理、实验装置和它在化学、生物体系中的应用。     

多元气-液-固复杂体系相平衡

石油流体中含有气相、液相及可能遇到的固相包括水合物、石蜡和沥青质等,涉及多元气-液-固复杂体系的相平衡问题.为防止这些沉积物堵塞造成安全隐患,需要确定水合物、石蜡、沥青质沉积起始条件以及沉积量.本文针对化学热力学理论在含水合物、石蜡和沥青质的多元-多相平衡研究中的应用进行了综述.水合物相平衡模型较为成熟,主要有两类,其一为基于等温吸附理论的van der Waals-Platteeuw型热力学模型;其二为基于双过程水合物生成机理的Chen-Guo水合物热力学模型.石蜡沉积一般采用活度系数法、状态方程法及多固相模型描述.沥青质絮凝、沉积则可采用溶解度参数模型、状态方程法、胶体模型和标度理论模型进行计算.同时对多元气-液-固复杂体系的相平衡研究发展方向进行了展望.     

《化学热力学》评介

化学热力学是物理化学中最早发展起来的一个分支学科,构成物理化学的三大理论支柱之一。化学热力学学科形成过程中,它的概念、理论、方法等都在向物理化学的其他领域,如溶液、电化学、胶体化学、表面化学等渗透。最近３０年中,对于由不同化合物所组成的复杂平衡体系的研究,无论在理论方面还是在技术实践方面都取得了很大进展。例如,在高温条件下发生的化学反应所导致的平衡状态往往有这样的情况,有时同时存在几个相;有时产物在常温下稳定,在高温下却发生剧烈的分解从而使气相有复杂的组成;溶液中的化学过程,特别是当反应生成各种…     

J. W. Gibbs对化学热力学的贡献——纪念德文《物理化学杂志》创刊一百年

1887年Ostwald和van’t Hoff合办的德文《物俚化学杂志》创刊,看来可以作为物理化学学科形成的标志。而1876年与1878年分两部分发表的J.W.Gibbs的论文《论复相物质的平衡》,却可以作为经典热力学和化学热力学成熟的里程碑。今年是《物理化学杂志》创刊一百周年,也是Gibbs对化学热力学的奠基工作引起化学界关注和广泛传播的一百年,翻阅一下Gibbs的论文,更加感到他的贡献是不可磨灭的。Ostwald说,Gibbs“赋予了物理化学一百年的形式和内容。”如果就化学热力学所涉及的领域来说,这个评价是毫不夸张的。在此,我们想就Gibbs对化学热力学的贡献作些介绍,或许可以增进一些读者对这位化学热力学奠基人的了解。     

《普通化学原理》

本书主要内容包括物质的状态,物质的结构.化学热力学.化学平衡和化学反应速率等基本化学原理共13章。既可作为深入学习其他各化学课程的荃础,也可使读者初步而系统地了解化学研究的范围以及化学在自然科学和技术科学中的作用和地位。