關於基態和激發態

時間 2021-06-02 02:34:32

1樓:風和日麗

化學反應的發生在淺層微觀角度是由反應物分子間"有效碰撞"引發的。

事例:如果在乙個潔淨的容器中,混有物質的量比例為2:1的氫氣和氧氣。

根據計算,在常溫、常壓下,每個氫分子和氧分子自身或它們之間每秒鐘平均碰撞2.355×1010次,如果每一次碰撞都能夠引發反應,那麼整個容器中的氫氣和氧氣將在極短的時間內全部變成水。

把這個結論推廣到其他反應體系,包括氣體和液體、氣體和固體、液體和液體、液體和固體,甚至固體和固體等體系,雖然它們之間在碰撞頻率方面有所不同,但是結論都是一致的,那就是這些反應都將在瞬間完成,快到即使用現在已有的最先進的時間分辨技術(可以短至10-15s)也無法跟蹤的地步。

如果是這樣,整個物質世界都會迅速地改變著,那將會是一種什麼樣的景象?即使用「洞中方一日,世上已千年」來形容,會感到太慢。

可是現實的世界並不是這樣,因此,我們只能得出這樣的結論:並不是所有的碰撞都是有效的。於是有了「有效碰撞」的概念。

所以,反應物之間如果發生反應,首先要滿足反應物分子之間能夠發生有效碰撞的前提,它們不能夠分隔在兩個容器之中。不過這只是發生化學反應的必要條件。

依據上面論述,根據我們對於分子的認識,不難想到,一種分子要轉變為另一種分子,首先應當破壞或者減弱分子內原子之間的化學鍵。而且也已經知道,原子之間在形成化學鍵時要放出能量,所以分子的能量通常比組成它的原子的能量之和要低,或者說分子比較穩定。

因此,有效碰撞應當是那些本身具有較高能量(可以通過吸收外界提供的能量,或者分子之間在碰撞時能量的不均衡交換而產生)的分子之間的碰撞。有效碰撞可以認為是發生化學反應的充要條件。

那麼反應物從較低能量變為高能量的過程中,本身要從外界吸收能量達到活化能,其多數能量的儲存去向是被吸收入構成反應物分子的原子中,使每個原子由低能級轉變為高能級,直至每個原子本身具有的能量可用於擺脫連線彼此的化學鍵的作用力,在此情形下,化學鍵破壞,化學鍵兩端的原子分離。如果在氧化還原反應中,此時鍵其中一端由激發態原子電離出的電子進入另一得到電子的原子的電子軌道中去。

分子的激發態和凝聚態的激發態,兩者有何區別和聯絡?

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為什麼從激發態遷躍到基態就會發出光子?就是電子怎麼就生成光子了?光子是物質嗎?

光有波粒兩種特性。即有粒子又有波的特性,不要問我為什麼,這是我搜尋到的我也不懂。有興趣可以去看看。我記得看過量子物理科普的書說過,人們就光到底是什麼爭吵了很久很久,有的說是波有的說是粒子,反正量子物理出現以後就說他們都對。耍無賴嘛!我大致明白是,在宇宙裡充斥這一種場,是電磁場好像,凡事電子在電場裡運...