第一篇：化學熱力學動力學總結（寫寫幫整理）
化學熱力學動力學總結
大學《普通化學》的學習讓我們認識到了高中化學與大學化學的不同之處，雖說機械專業(yè)對化學的學習只要求認識，但化學這一自然科學的學習對材料科學還是有很大的幫助的，因此我們還是要了解相關知識的。
同時我們還應能夠去適應大學的化學，畢竟大學的更深入，理論性更強，分類也多了，一大堆理論?？偨Y就是，高中學的是一些淺顯的結論及簡單的原理知識，大學將更深層次地學習這些結論，以及結論怎么得到的，更加嚴謹，符號也不同了，尤其是對高數(shù)知識的應用。
以下內容就是我對學完化學熱化學及化學反應的基本原理的總結，主要著手于對熱力學和動力學的認識及其重點知識和如何解決實際問題所述。熱力學和動力學的認識
熱力學是要了解化學反應進行的方向還有最大限度以及外界條件對平衡的影響，動力學則是了解反應進行的速率以及中間的歷程，就是常說的反應機理。最大的特點熱力學不考慮時間，只考慮化學反應始末狀態(tài)，動力學就要考慮時間。＜熱力學＞
從能量轉化觀點研究物質的熱性質，揭示能量從一種形式轉化為另一種形式時所遵從的宏觀規(guī)律。熱力學三定律是熱化學的基礎。
化學的熱力學就是將熱力學的原理應用于化學變化?；瘜W的熱力學必須研究解決的問題是 方向性問題：反應能否自發(fā)進行；化學平衡問題：給定條件下，有多少反應物最大限度轉化為產物。一句話，化學熱力學只回答反應的可能性問題?；瘜W熱力學的特點是： i.ii.iii.研究對象為大量分子的集合體，研究宏觀物質，具有統(tǒng)計意義。只考慮變化前后的凈結果，不考慮物質的微觀結構和反應機理。能判斷變化能否自發(fā)進行以及進行到什么程度，但不考慮所需時間。
化學熱化學的局限性：不知道機理 速率和微觀性質；只講可能性，不講現(xiàn)實性。＜動力學＞
化學動力學把熱力學的可能性變?yōu)楝F(xiàn)實性，滿足生產和科技的要求?；瘜W動力學講反應速率（快慢）及其影響因素 反應機理(怎樣進行)，即反應的現(xiàn)實性?；瘜W動力學才回答反應的現(xiàn)實性問題。對于一個化學反應化學動力學必須研究的一個問題是：實現(xiàn)這種轉化需要多久時間？如何轉化?即:反應速率，反應機理。同時我認為化學熱力學是化學動力學的基礎，是為解決化學反應所服務的。＜熱力學和動力學重點知識＞
熱力學第一定律：若封閉系統(tǒng)由始態(tài)(U1)變到終態(tài)(U2)，同時系統(tǒng)從環(huán)境吸熱(q)得功(w)則系統(tǒng)熱力學能的變化為
U=U2-U1=q+w 由此推導我們可以得到的重要的狀態(tài)函數(shù)焓H的特點：等壓且不做非體積功的過程熱在數(shù)值上等于系統(tǒng)的焓變；并且當焓變小于零時，表示系統(tǒng)放熱，焓變?yōu)檎?，系統(tǒng)吸熱。
蓋斯定律 : 在等容或等壓條件下，化學反應的反應熱只于反應的始態(tài)和終態(tài)有關，而與變化的途徑無關，蓋斯定律是我們計算反應的焓變的重要手段。
標準摩爾生成焓:規(guī)定在標準狀態(tài)下（100KPA,298.15K）由指定單質生成單位物質的量的純物質時反應的焓變叫做該物質的標準摩爾生成焓。用符號△fHθm表示，單位是千焦/摩（KJ/mol）。
生成焓是說明物質性質的重要熱化學數(shù)據(jù)，生成焓的負值越大，表明該物質鍵能越大，對熱越穩(wěn)定。
標準摩爾熵：對于化學反應而言，若反應物和產物都處于標準狀態(tài)下，則反應過程的熵變，即為該反應的標準熵變。當反應進度為單位反應進度時，反應的標準熵變?yōu)樵摲磻臉藴誓栰刈儯浴鱮Sm(-)表示。與反應的標準焓變的計算相似，化學反應的標準摩爾熵變，可由生成物與反應物的標準熵求得。即為:生成物熵值之和減反應物熵值之和。另熵值可以通過查表獲得。
物質的熵值規(guī)律：1，氣體>液體>固體；2，復雜分子>簡單分子；
吉布斯函數(shù)：ΔxHm<0而ΔrSm<0或ΔxHm>0而ΔrSm<0>0的情況，反應究竟向哪邊進行，則要綜合考慮△H和△S的影響來進一步討論。定義吉布斯自由能G=H－TS。因為H、T、S均為狀態(tài)函數(shù)所以G為狀態(tài)函數(shù)。吉布斯函數(shù)能夠幫助我們判斷反應是否能自發(fā)進行，如果ΔG<0，自發(fā)過程，正方向進行；ΔG=0，平衡狀態(tài)；ΔG<0,非自發(fā)過程。
由此可得轉變溫度T≈△rHθm/ΔrSm.等溫方程：但在很多時候，反應溫度并不都是在標準狀況下，引進相對分壓，我們可以得到ΔG=ΔG（標準）+RTInQ.化學平衡的移動及溫度對平衡常數(shù)的影響：平衡常數(shù)一般只受到溫度的影響，在有氣體參加、有氣體生成而且反應前后氣體分子數(shù)變化的反應中，在其他條件不變時，增大壓強（指壓縮氣體體積使壓強增大），平衡向氣體體積減小方向移動；減小壓強（指增大氣體體積使壓強減小），平衡向氣體體積增大的方向移動。＜如何解決問題＞
化學動力學與化學熱力學是相輔相成的,動力學的研究必須以熱力學的結果(肯定反應有可能發(fā)生)為前提條件,而熱力學只有與動力學相結合才能全面解決化學反應的實際問題。
化學熱力學考慮的是反應的進行方向,以計算熵變焓變吉布斯自由能來說明反應是否能夠進行,而不考慮反應的速率,反應實際上能進行到的限度；而化學動力學則是研究化學反映過程的速率和反應機理的,通過對于反應機理的推測考量,定性定量的研究速率,通過速率和實驗來推測反應機理。以上內容就是我學完第一 二章后對化學熱力學及動力學的認識和總結。
第二篇：材料熱力學與動力學
材料熱力學與動力學
參考書目：1.<
應用：形貌分析（顯微組織、斷口形貌、三維立體形態(tài)）
2）透射電子顯微鏡（TEM），是采用透過薄膜樣品的電子束成像來顯示樣品內部組織形態(tài)與結構。
應用：形貌分析（顯微組織和晶體缺陷）
3）X射線衍射（XRD），利用X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象來分析材料的晶體結構、晶格參數(shù)、晶體缺陷（位錯等）、不同結構相的含量及內應力的方法。應用：點陣常數(shù)的測定、晶體對稱性的測定
4）電子探針（EPMA）利用聚焦的很細的電子束打在樣品的微觀區(qū)域，激發(fā)出樣品該區(qū)域的特征X射線。
應用：微區(qū)毫米范圍顯微結構分析。
縱坐標表示衍射強度，橫坐標2θ表示衍射方向(衍射線在空間分布的方位)2.From the OM（Optics Microscope光學顯微鏡）pictures of a kinds of steel and an ordinary piece of china ,you can derive what kinds of information ,please list that and make a short discussion.鋼鐵材料的顯微組織根據(jù)含碳量的不同各有不同，相同含碳量在不同溫度下的組織也有所不同。含碳量為0.77％的鋼稱為共析鋼；含碳量低于0.77％的鋼稱為亞共析鋼；含碳量為0.77～2.11％的鋼稱為過共析鋼；含碳量高于2.11％的稱為鑄鐵。不同含碳量和合金成分的鋼或鑄鐵，其顯微組織各不相同。同一成分的鋼或鑄鐵，經過不同的金屬熱處理后也具有不同的顯微組織。不同的顯微組織具有不同的性能，因此鋼鐵可以通過熱處理獲得不同的性能。鋼鐵顯微組織分析是研究鋼鐵和評定鋼鐵制品質量的重要手段。
普通陶瓷材料經過光學顯微鏡觀察表面有氣孔、金相、玻璃相 4.How to link microstructure with processing?
5.In your opinion ,how to deal with the solid state materials microstructure evolution is helpful to you work? 細晶強化：通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化，工業(yè)上將通過細化晶粒以提高材料強度。方法：增加過冷度、變質處理、振動與攪拌、對于冷變形的金屬可以通過控制變形度、退火溫度來細化晶粒。
固溶強化：融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變，晶格畸變增大了位錯運動的阻力，使滑移難以進行，從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現(xiàn)象稱為固溶強化。
加工硬化：金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象。又稱冷作硬化。產生原因是，金屬在塑性變形時，晶粒發(fā)生滑移，出現(xiàn)位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。第二相強化：復相合金與單相合金相比，除基體相以外，還有第二相存在。當?shù)诙嘁约毿浬⒌奈⒘＞鶆蚍植加诨w相中時，將會產生顯著的強化作用，這種強化作用稱為第二相強化。第二相強化的主要原因是它們與位錯間的交互作用，阻礙了位錯運動，提高了合金的變形抗力。
時效強化：合金元素經固溶處理后，獲得過飽和固溶體。在隨后的室溫放置或低溫加熱保溫時，第二相從過飽和固溶體中析出，引起強度，硬度以及物理和化學性能的顯著變化，這一過程被稱為時效。
6.For a piece of Alumina ceramics（氧化鋁陶瓷）,using which ways to get needed microstructure picture and from that to understand its structure development ,property specialty and control factors ,etc.金相顯微鏡，掃描電鏡觀察組織形貌。
電熔剛玉由于經過熔融工藝加工過程，因此一次晶體較大，一般較燒結a_A1203大幾倍甚至幾百倍;硬度高;脆性大;晶體邊界尖銳。燒結a-A1203具有晶界圓滑及高硬度的特點，它的顆粒由大量細小微晶團聚而成。由燒結法制備的a_A1203粉體，其顯微結構隨燒結溫度、添加劑、氣氛等條件的改變而改變。
Advice Reading 1.Considering standard china and its processing.從毛坯到產品，陶瓷材料需要二次加工，但由于硬脆特性，陶瓷的加工性比多屬材料困難得多，因此需要開發(fā)優(yōu)質高效的陶瓷加工新工藝新技術。先進陶瓷的加工，涉及到陶瓷材料的性能，加工技術，檢測，連結和涂覆等許多方面。2.Discuss about the formation process of the tricalcium silicate(硅酸三鈣).3.Review about the iron-carbon phase and its application(7個區(qū)域).鐵碳合金相圖是研究鋼鐵的重要理論基礎，它反映了平衡狀態(tài)下鐵碳合金的成分、溫度、組織三者之間的關系。鐵碳相圖是制定各種熱加工及熱處理工藝的依據(jù)，利用它還可以分析鋼鐵材料的性能，從而作為選材的理淪根據(jù)，它是學習鐵碳合金的一個重要工具。
鐵碳相圖的應用可歸納為以下幾個方面: 第一個方面（1.估算碳鋼和鑄鐵鑄造熔化加熱溫度）
是對已確定了化學成分的鐵碳合金.參照鐵碳相圖選擇熱加工工藝方法。例如45鋼在800℃以上溫度范圍內處于塑性極好的單相奧氏體區(qū)，故它可在此溫度以上的區(qū)域進行鍛造加工，以獲得所需要的外觀形態(tài)及內部組織形態(tài)。而含碳量在2.11 %以上的鐵碳合金，無論加熱到什么溫度也無法獲得塑性良好的單相組織狀態(tài)。因此，無法使用鍛造加工方法進行成型加工，然而，它們的熔點卻明顯低于含碳量為2.11%以下的其它合金。因此，它們更適宜采用鑄造加工工藝。第二方面（2.估算碳鋼鍛造加熱溫度）
在選材的過程中，可通過對不同化學成分的合金在室溫時組織結構的分析，大致獲得這些不同化學成分的合金在性能上的差異，然后再依據(jù)零件的服役條件和性能要求選擇適宜的材料。例如，鐵碳合金隨著含碳量的提高，滲碳體的數(shù)量不僅越來越多，而且它的形態(tài)也在逐漸變化，進而導致機械性能規(guī)律性變化。第三方面（3.估算熱處理加熱溫度）
是鐵碳相圖與熱處理工藝有著十分密切的聯(lián)系。例如，淬火是強化鋼材的重要手段之一。它是通過使過冷奧氏體轉變?yōu)轳R氏體而實現(xiàn)的。結合鐵碳相圖，我們便可知道為什么不同的鋼材(特別是指含碳量不同的鋼材)應選擇不同的淬火加熱溫度，亞共析鋼的正確淬火加熱溫度應為Ac3以上30 – 50℃。（4.確定碳含量己知的合金在仟意溫度下的平衡狀態(tài)）（5.分析碳鋼和鑄鐵的平衡相變過程及室溫平衡組織）
（1）由鐵碳相圖可知，含碳量小于2.11%的鐵碳合金在較高溫度下可得到單相奧氏體，即AESG 區(qū)，利用奧氏體的塑性好、變形抗力小，碳鋼鍛造時易于成形。
第三篇：化學動力學學習心得
化學動力學學習心得
姓名：xx
學號：xx 1 什么是化學動力學
人類的生產實踐離不開能量,幾千年來使用的主要是化學能,即通過化學變化取得能量。人類從發(fā)明鉆木取火就開始認識到化學能帶來的好處。火藥的發(fā)明使化學能與社會生活的關系更加密切欲取得化學能,必須使物質起化學變化,變化的速率越快獲得能量的效率就越高。十九世紀中葉由于蒸汽機的發(fā)展,對鋼鐵和煤的需求急劇上升,礦主們已不能滿足火藥的效變,天才的諾貝爾發(fā)明了炸藥。炸藥的反應速率之快超出人們的想像，所以人類社會的要求是與化學反應的速率問題不可分的?；瘜W動力學正是研究化學反應的速度的科學?；瘜W動力學作為物理化學學科的一個分支已有很久的歷史,并概括為研究化學反應的機理與速率的科學?；瘜W動力學的發(fā)展經歷了從現(xiàn)象的觀察到理論的分析,從宏觀的測量到微觀的探索,因而它又分為宏觀化學動力學和微觀反應動力學,后者又稱分子反應動力學。
2化學動力學發(fā)展歷史
百年來化學動力學歷經的三大發(fā)展階段:宏觀反應動力學階段、元反應動力學階段和微觀反應動力學階段。這三大階段也體現(xiàn)了化學動力學研究領域和研究方法及技術手段的變化發(fā)展歷程。2.1宏觀反應動力學階段
化學動力學作為一門獨立的學科,它的發(fā)展歷史始于質量作用定律的建立。宏觀反應動力學階段是研究發(fā)展的初始階段,大體上是從19世紀后半葉到20世紀初,主要特點是改變宏觀條件,如溫度、壓力、濃度等來研究對總反應速率的影響,其間有3次諾貝爾化學獎頒給了與此相關的化學家。這一階段的主要標志是質量作用定律的確立和阿倫尼烏斯公式的提出。2.2元反應動力學階段
元反應動力學階段始于20世紀初至20世紀50年代前后,這是宏觀反應動力學向微觀反應動力學過渡的重要階段。其主要貢獻是反應速率理論的提出、鏈反應的發(fā)現(xiàn)、快速化學反應的研究、同位素示蹤法在化學動力學研究上的廣泛應用以及新研究方法和新實驗技術的形成,由此促使化學動力學的發(fā)展趨于成熟。在此階段有3次諾貝爾化學獎頒給了對化學動力學發(fā)展做出貢獻的化學家。2.3微觀反應動力學階段
微觀反應動力學階段是20世紀50年代以后化學動力學發(fā)展的又一新階段。這一階段最重要的特點是研究方法和技術手段的創(chuàng)新,特別是隨著分子束技術和激光技術在研究中的應用而開創(chuàng)了分子反應動力學研究新領域,帶來了眾多的新成果。尤其是20世紀80年代以來,僅從1986年到2002年的10多年間就有7次諾貝爾化學獎頒給了與此相關的化學家,可見其前沿性和創(chuàng)新性。
3化學動力學研究方法
3.1唯象動力學研究方法
也稱經典化學動力學研究方法，它是從化學動力學的原始實驗數(shù)據(jù)──濃度c與時間t的關系──出發(fā)，經過分析獲得某些反應動力學參數(shù)──反應速率常數(shù) k、活化能Ea、指前因子A。用這些參數(shù)可以表征反應體系的速率特征，常用的關系式有：
式中r為反應速率；A、B、C、D為各物質的濃度；α、β、γ、δ稱為相對于物質A、B、C、D的級數(shù)；R為氣體常數(shù)；T 為熱力學溫度。
化學動力學參數(shù)是探討反應機理的有效數(shù)據(jù)。20世紀前半葉，大量的研究工作都是對這些參數(shù)的測定、理論分析以及利用參數(shù)來研究反應機理。但是，反應機理的確認主要依賴于檢出和分析反應中間物的能力。20世紀后期，自由基鏈式反應動力學研究的普遍開展，給化學動力學帶來兩個發(fā)展趨向：一是對元反應動力學的廣泛研究；二是迫切要求建立檢測活性中間物的方法，這個要求和電子學、激光技術的發(fā)展促進了快速反應動力學的發(fā)展。對暫態(tài)活性中間物檢測的時間分辨率已從50年代的毫秒級變?yōu)槠っ爰墶?.2分子反應動力學研究方法
從微觀的分子水平來看，一個元化學反應是具有一定量子態(tài)的反應物分子間的互相碰撞，進行原子重排，產生一定量子態(tài)的產物分子以至互相分離的單次反應碰撞行為。用過渡態(tài)理論解釋，它是在反應體系的超勢能面上一個代表體系的質點越過反應勢壘的一次行為。原則上，如果能從量子化學理論計算出反應體系的正確的勢能面，并應用力學定律計算具有代表性的點在其上的運動軌跡，就能計算反應速率和化學動力學的參數(shù)。但是，除了少數(shù)很簡單的化學反應以外，量子化學的計算至今還不能得到反應體系的可靠的完整的勢能面。因此，現(xiàn)行的反應速率理論(如雙分子反應碰撞理論、過渡態(tài)理論)仍不得不借用經典統(tǒng)計力學的處理方法。這樣的處理必須作出某種形式的平衡假設，因而使這些速率理論不適用于非?？斓姆磻?。盡管對平衡假設的適用性研究已經很多，但完全用非平衡態(tài)理論處理反應速率問題尚不成熟。在60年代，對化學反應進行分子水平的實驗研究還難以做到。它應用現(xiàn)代物理化學的先進分析方法，在原子、分子的層次上研究不同狀態(tài)下和不同分子體系中單分子的基元化學反應的動態(tài)結構，反應過程和反應機理。它從分子的微觀層次出發(fā)研究基元反應過程的速率和機理，著重于從分子的內部運動和分子因碰撞而引起的相互作用來觀察化學基元過程的動態(tài)學行為。中科院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室在這方面研究有突出的貢獻。結語及啟發(fā)
近百年來,化學動力學進展的速度很快, 氫原子里德堡飛渡時間譜技術、改進的通用型分子束儀器以及理論化學動力學研究推動了有關基元化學反應過程的態(tài)-態(tài)動力學、多通道反應動力學以及反應動力學中的共振等研究，近年來,在近場光學技術基礎上發(fā)展起來的掃描近場光學顯微鏡,突破了光學顯微鏡半波長的極限限制,分辨率達到10nm,可以分辨單個大分子。這一方面應歸功于相鄰學科基礎理論和技術上的進展,另一方面也應歸功于實驗方法和檢測手段的快速發(fā)展。理論和實驗的緊密配合可以幫助科學家深入了解各種基元化學過程是如何發(fā)生的,而更精細的實驗結果與更精準的理論研究的互動則是這一研究領域得以繼續(xù)發(fā)展的強大動力。實踐再一次證明:理論與實踐的緊密結合是科學得以發(fā)展的必由之路。
第四篇：化學動力學與催化課程總結
化學動力學與催化課程總結
化學動力學與催化中的化學反應動力學部分是物理化學研究的領域之一。在《物理化學》這門課程的多個版本的教材中，都有對化學反應動力學或詳或略的介紹?；瘜W反應動力學研究化學反應進行的條件對化學反應過程速率的影響、化學反應的歷程和物質的結構與化學反應能力之間的關系這三個方面的內容。
化學反應動力學基礎包括經典反應動力學的基本定理，簡單級次反應，典型的復雜反應和反應動力學的實驗方法等方面的內容。
對于任意一個化學反應，我們描述其反應機理可用總包反應中的基元反應來表達。在基元反應動力學這部分中，我們分別學習了分子碰撞理論和過渡態(tài)理論這兩種不同的描述形式。通過學習，我們由這兩種形式得出共同共同的指數(shù)形式的結論。這說明，不論我們用哪種理論來描述基元反應過程，其最終的結果都是接近反應的真實形式，其間引入的條件不同，得到結論的接近程度也不相同。
由基元反應我們進一步學習了鏈反應這種在某種程度上可看似自發(fā)的連鎖反應。不同的條件下鏈反應的變現(xiàn)形式也不盡相同，在最基本的支鏈反應和支鏈反應為單元的骨架下，鏈反應可呈現(xiàn)多種多樣的形式。鏈反應給我的最初印象猶如核聚變或蝴蝶效應。但是在一個看似簡單的化學反應中，通過不同的自由基的確定，分化出若干個詳細的具體的化學反應，這個過程和結果還是十分有趣的。
由于參與化學反應的反應物和生成物的存在形式可能不同，在化學反應動力學中，又分為均相反應和非均相反應-即復相反應。均相反應分為氣相反應和液相反應。相對來說，氣相反應比較簡單，用碰撞理論和過渡態(tài)理論比較好解釋。液相反應比較復雜，對擴散的分析和動力學的分析用到了大量數(shù)學模型和假說。另外，液相離子反應相對液相分子反應考慮的物理因素更多，分析也更為繁瑣。
復相反應是化學工程工藝中接觸較多的反應類型，也即實際生活中用到較多的反應類型。人們把其中的固-氣界面反應和固-液界面反應稱為表面反應。為了研究表面反應，人們建立了以物理假說為基礎的數(shù)學模型，并通過數(shù)學模型建立了多個等溫式和研究機理。實驗表明，這些機理在某些條件下可很好的解釋并計算表面反應，為人們分析、計算并預測表面反應提供了便利條件。
在催化部分，我們學習了不同的催化形式。其中酸堿催化和酶的催化對于我們以后的學習、工作尤為重要。酶是生命進化史上的一大奇跡，它的出現(xiàn)，使很多在常溫常壓下不可能的化學反應成為可能。似乎在暗示我們，今后可以用仿生學原理，在化工材料的生產應用方面大有作為。
第五篇：化學動力學的研究與應用
化學動力學的研究及其應用
1110712 胡景皓
摘要: 化學動力學研究的對象包括化學反應進行的條件（溫度、壓強、濃度、介質）對化學過程速率的影響，反應的歷程（反應機理），物質的結構與化學反應能力之間的關系。
關鍵詞：放射性測定，蛻變速率，半衰期，放射性同位素
1.化學動力學的研究領域
化學動力學作為物理化學學科的一個分支已有很久的歷史,并概括為研究化學反應的機理與速率的科學?；瘜W動力學的發(fā)展經歷了從現(xiàn)象的觀察到理論的分析,從宏觀的測量到微觀的探索,因而它又分為宏觀化學動力學和微觀反應動力學,后者又稱分子反應動力學。1928年M.Polanyi研究Na_2+Cl_2反應的機理,相繼建立了多維勢能面來研究反應的進程,被譽為微觀反應動力學誕生的里程碑。七十年代以來,分子束和激光技術的發(fā)展并在動力學研究中廣泛應用,促使反應動力學的研究得到長足進步。1986年諾貝爾化等獎授予這個領域的三位著名化學家D.R.Herschbach,Y.T.Lee和J.C.Polanyi,標志著化學反應動力學的重要性,以及目前已經取得的進展和達到的水平。
2.化學動力學的研究方法
2.1.唯象動力學研究方法
也稱經典化學動力學研究方法，它是從化學動力學的原始實驗數(shù)據(jù)──濃度c與時間t的關系──出發(fā)，經過分析獲得某些反應動力學參數(shù)──反應速率常2 數(shù) k、活化能Ea、指前因子A。用這些參數(shù)可以表征反應體系的速率特征，常用的關系式有：
式中r為反應速率；A、B、C、D為各物質的濃度；α、β、γ、δ稱為相對于物質A、B、C、D的級數(shù)；R為氣體常數(shù)；T 為熱力學溫度。
化學動力學參數(shù)是探討反應機理的有效數(shù)據(jù)。20世紀前半葉，大量的研究工作都是對這些參數(shù)的測定、理論分析以及利用參數(shù)來研究反應機理。但是，反應機理的確認主要依賴于檢出和分析反應中間物的能力。20世紀后期，自由基鏈式反應動力學研究的普遍開展，給化學動力學帶來兩個發(fā)展趨向：一是對元反應動力學的廣泛研究；二是迫切要求建立檢測活性中間物的方法，這個要求和電子學、激光技術的發(fā)展促進了快速反應動力學的發(fā)展。對暫態(tài)活性中間物檢測的時間分辨率已從50年代的毫秒級變?yōu)槠っ爰墶?/p>
2．1.1分子反應動力學研究方法
從微觀的分子水平來看，一個元化學反應是具有一定量子態(tài)的反應物分子間的互相碰撞，進行原子重排，產生一定量子態(tài)的產物分子以至互相分離的單次反應碰撞行為。用過渡態(tài)理論解釋，它是在反應體系的超勢能面上一個代表體系的質點越過反應勢壘的一次行為。原則上，如果能從量子化學理論計算出反應體系的正確的勢能面，并應用力學定律計算具有代表性的點在其上的運動軌跡，就能計算反應速率和化學動力學的參數(shù)。3
分子勢能面
但是，除了少數(shù)很簡單的化學反應以外，量子化學的計算至今還不能得到反應體系的可靠的完整的勢能面。因此，現(xiàn)行的反應速率理論(如雙分子反應碰撞理論、過渡態(tài)理論)仍不得不借用經典統(tǒng)計力學的處理方法。這樣的處理必須作出某種形式的平衡假設，因而使這些速率理論不適用于非?？斓姆磻?。盡管對平衡假設的適用性研究已經很多，但完全用非平衡態(tài)理論處理反應速率問題尚不成熟。
在60年代，對化學反應進行分子水平的實驗研究還難以做到。經典的化學動力學實驗方法不能制備單一量子態(tài)的反應物，也不能檢測由單次反應碰撞所產生的初生態(tài)產物。分子束(即分子散射)，特別是交叉分子束方法對研究化學元反應動力學的應用，使在實驗上研究單次反應碰撞成為可能。分子束實驗已經獲得了許多經典化學動力學無法取得的關于化學元反應的微觀信息，分子反應動力學是現(xiàn)代化學動力學的一個前沿陣地。4 它應用現(xiàn)代物理化學的先進分析方法，在原子、分子的層次上研究不同狀態(tài)下和不同分子體系中單分子的基元化學反應的動態(tài)結構，反應過程和反應機理。它從分子的微觀層次出發(fā)研究基元反應過程的速率和機理，著重于從分子的內部運動和分子因碰撞而引起的相互作用來觀察化學基元過程的動態(tài)學行為。中科院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室在這方面研究有突出的貢獻。
3.化學動力學的應用
化學動力學是一個應用非常廣泛的科學領域，如何較準確地測定考古挖掘物的年代，是考古學家們需要解決的重要課題。自20世紀中葉以來，科學家用先進技術解決了這一問題，即用放射性碳測定年代的技術。
碳的同位素主要是穩(wěn)定同位素12C，13C及具有放射性的14C。
地球上的大氣永恒地承受著穿透能力極強的宇宙線照射。這些射線來自于外層空間，它是由電子、中子和原子核組成的。大氣與宇宙線間的重要反心之一是中子被大氣中的氮-14捕獲產生了放射性的碳-14和氫：
14711N?0n???146C?1H
放射性的碳原子最終生成了14CO2，它與普通的二氧化碳12CO2（12C在自然界的豐度占碳總量的98.89%）在空氣中混合。同位素碳-14蛻變放射出粒子（電子），其蛻變速率由每秒放射出的電子數(shù)來測定。蛻變?yōu)橐患壏磻?，其速率方程式為：v?kN
K為一級反應速率系數(shù)；N為所存在的14C核的數(shù)目。蛻變的半衰期為5.730.6933×103年 k=5.73?10a=1.21×10-4a-1
當植物進行光合作用吸收了CO2的時候，C同位素進入了生物圈。動物吃了植物，在新陳代謝中，又以CO2的形式呼出碳-14.因而導致碳-14以多種形式參與了碳在自然界中的循環(huán)。因反射蛻變減少了的14C又不斷地被大氣中新產生的1
414C補充著。在蛻變補充的過程中，建立了動平衡。因此14C與12C的比例在生命
14體內保持恒定。當植物或動物死亡之后，其中的碳-14不再得到補充。由于C蛻變過程沒有終止，死亡了的生命中14C所占的比例將減少。在煤、石油及其他5 地下含碳的材料中碳原子也發(fā)生著同樣的變化。如多年之后的干尸（木乃伊）中核與活著人們的體內14C與12C的比例隨著年代的增長成正比地減少。
1955年，W．P．Libby（美國化學家）提出，這一事實能用于估算某特定樣品在沒有補充14C的情況下，碳-14同位素已經蛻變的時間。
ln根據(jù)co(A)Nolnc(A)= k t，可以寫出N=kt
時所存在的14C核數(shù)；時所存在的14C核數(shù)。
因為蛻變速率正比存在的14C核數(shù)，上述方程可寫作：
1NolnN t=k1v1vnewln?ln?4?41.21?10av1.21?10avold ' t=若已知新（new）、舊（old）樣品的蛻變速率v，就能計算出t，即舊樣品的年齡。這種有獨創(chuàng)性的技術是以極簡單的概念為基礎的。W．F．Libby奠定了這一技術的基礎，為此他榮獲了1960年的Nobel化學獎。
“碳-14測定年代法”的成功與否，取決于能精確地測量蛻變速率。在活著（new）的生物體內14C／12C為1/1012,14C的量如此之少，所用儀器的檢測器對放射性蛻變要特別靈敏。對年代久遠的樣品來說，要達到較高的精確度就更加困難。盡管如此，這一技術已成為考古學中判斷古生物年齡的重要方法，可以用來判斷遠離現(xiàn)在（1000-50000）年之久的生物化石、繪畫和木乃伊等。
參考文獻：
國漢賢.《應用化工動力學》.北京.化學工業(yè)出版社.2003 《無機化學》第五版.大連理工大學無機化學教研室編.西南交通大學出版社，2004 文章《化學與文物考古》.梁宏斌.2005 《物理化學》南京大學化學化工學院（第五版）傅獻彩 沈文霞 姚天揚 侯文華編.高等教育出版社.2006
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