化学亲和性

✍ dations ◷ 2025-11-21 16:57:33 #物理化学

化学亲和性(英语:chemical affinity)在化学物理和物理化学指不同化学物质家族由于其电子特性而能够组成化合物的特征。化学亲和性也可以指原子或化合物与与它们不同的原子或化合物产生化学反应的可能性。

亲和性这个概念历史悠久。关于其起始有很多研究。这些研究大多数都没有获得精确的答案,原因是亲和性这个概念始于科学开始之前的魔法。物理化学是最早形容“亲和性理论”的科学领域。约1250年,最早使用亲和性来描述化学反应的是德国哲学家艾尔伯图斯·麦格努斯。后来罗伯特·波义耳、约翰·梅奥、约翰·格劳勃、艾萨克·牛顿和格奥尔格·恩斯特·斯塔尔使用亲和性来解释热量是怎样在燃烧过程种产生的。

从约1600年开始亲和性是讨论化学结构关系、语文学等方面的一种比喻式词语。从1616年也有“自然吸引性”的说法。在历史上“化学亲和性”被看作是对导致化学反应的“力”的描写。更早和更泛意地它被用来描述所有物质“结合的趋势”。一个在历史上比较常用的广义的定义是化学亲和性是物质分裂或者抵抗分裂的趋势。

现代的化学亲和性概念来自于18世纪化学教师威廉·科伦使用的“电亲和性”或“电吸引性”。科伦是否是引入这个概念的人无可考证,但他似乎比所有其他人都要早地使用这个词。这个词很快在欧洲传播,尤其瑞典化学家托尔贝恩·贝里曼在他是书《电吸引》(1775年)里用了这个词。从18世纪中到19世纪大多数化学家使用亲和性理论来解释和组织不同物质组合产生反应或者不产生反应的趋向以及反应的结果。安托万-洛朗·德·拉瓦锡在他著名的《论化学元素》里提到贝里曼的书并讨论了电亲和性和吸引的理论。

吉尔伯特·路易斯和其他作者1923年一起编辑的教科书《化学反应的热动力学和自由能》使得亲和性这个词被自由能取代。

约翰·沃尔夫冈·冯·歌德在他1809年写的小说《亲和力》里用到了这个概念。

亲和性的观念和把物质列在表格里表示息息相关。最早发表的亲和性表格是1718年法国化学家艾蒂安·弗朗索瓦·若弗鲁瓦基于置换反应编的。他在1718年和1720年两次向法国科学院展示这样的表格:

18世纪里多名知名化学家发表了不同版本的亲和性表来把最新的化学发现包含在里面。所有这些表格实际上都是把物质纵向罗列的列子。它们表达不同物质对各种化学试剂的亲和性。

最重要的是这些表格是一个中心的图像工具,它们与其它表格一起用来教授化学。一直到19世纪初这些表格被广泛应用,此后它们被克劳德·贝托莱引入的亲和性概念取代。

在化学物理和物理化学里化学亲和性指的是不同化学物质家族由于其电子特性而能够组成化合物的特征。它也可以指一种原子或化合物与其它不同的原子或化合物产生化学反应的趋势。

伊利亚·普里高津这样总结亲和性:“所有化学反应都使得系统达到化学平衡,在这个状态下反应的亲和性消失。”

目前国际纯化学和应用化学联合会定义亲和性为在恒定压强和温度下吉布斯能对反应进度的负偏导数:

自发反应的亲和性是正的。

1923年比利时数学家和物理学家泰奥菲尔·德·敦德尔引导出一个化学反应里吉布斯能和亲和性之间的关系。通过一些列推导敦德尔证明化学质家族可能进行的化学反应有以下的特性:

伊利亚·普里高津于1954年在《化学热动力学》里定义化学亲和性是化学计量数或反应进度无穷大增大时未补偿的反应热的变化速度:

这个定义可以帮助确定平衡系统和不平衡系统里系统变化速度的影响数据。

相关

  • 音韵在语言学,韵律(英语:prosody)指的是讲话的过程中非独立音段(元音和辅音)的成分,即音节或更大单位的性质。这些性质形成语调、声调、重读和节奏等语言功能。韵律可以反映出说话者或
  • 夏卡尔马克·夏卡尔(又译马克·夏加尔;俄语:Марк Шага́л;意第绪语:מאַרק שאַגאַל‎;法语:Marc Chagall;1887年7月6日-1985年3月28日),出生名莫伊舍·扎卡尔罗维奇·夏
  • 戴德姆戴德姆(Dedham)位于美国马萨诸塞州东部,是诺福克县的县治所在,面积27.6平方公里。根据2000年美国人口普查,共有23,464人,其中白人占94.51%、亚裔美国人占1.87%、非裔美国人占1.54%
  • 陈德亮陈德亮 (Deliang Chen, 1961年7月21日-),出生于江苏省泰州市,气候学家。1983年毕业于南京大学大气科学系,1992年获德国美因茨大学地球科学博士学位。2000年获瑞典哥德堡大学物理气
  • 槟城槟城华人是指生长于马来西亚槟城州的华人,为来自中国迁徙而来的移民后代。2017年,华人占槟城总人口的百分之四十左右,是州内第二大族群,也是马来西亚华裔比例最高的州属。槟城华
  • 切诺基切诺基国家森林(英语:Cherokee National Forest)是美国的一处国家森林,1920年6月14日建立,位处田纳西州,占地面积655,598英亩(2,653.11平方千米),最近的城市为约翰逊城。
  • 伏尔塔瓦河伏尔塔瓦河(捷克语:Vltava),又称莫尔道河(德语:Moldau,有时也被误译为莫尔岛河),是捷克最长的河流。它发源于波希米亚森林,自南向北流经南波希米亚州、中波希米亚州和首都布拉格,在梅尔
  • 废止排华法案《麦诺森法案》,又称1943年《排华法案》废止议案,是美国华盛顿州代表麦诺森和佛罗里达州参议员安德鲁在国会提出的,意在废除1882年颁布的《排华法案》,开放中国人入境移民,也允许
  • A-10雷霆二式攻击机四个 LAU-61/LAU-68火箭荚舱(每个含19x/7x Hydra 70毫米火箭弹或APKWS II导引火箭) 四个 LAU-5003火箭荚舱(每个含19x CRV7 70毫米火箭弹) 四个 LAU-10火箭荚舱(每个含4x 127毫米
  • 二里头遗址二里头遗址位于河南省洛阳市二里头村。1959年徐旭生带领团队以《左传》《汉书·地理志》等关于禹和鲧的记载为依据,考证“嵩”、“告”二字,在河南嵩山脚下告成镇进行考古挖掘