而复分解反应的本质是原子重排,即多个原子的排列组合方式发生变化。
但实际上,它更深层的本质,是电子云的流动。
判断一个化学反应是否能发生,要从热力学、动力学、焓变、熵变、自由能(gibbs自由能)、活化能等各方面来确认。
其实严格来说,目前化学的发展并不完善。
因为我们很多时候就连最简单的化学反应都没法用理论解释清楚,所以很多理论都是唯象的。
如果循着化学的解释链回朔,最终还是会归于物理学的解释上。
因此物理学才是自然科学中最基础的学科(数学不是自然学科!)。
很多人误以为化学才是最基础的,是因为像化学键本质上说一种电性作用,属于四大基本力中的电磁相互作用。化学反应的进行也跟分子的运动,碰撞有关。
当然,化学的潜力很深,有着深挖的巨大价值。
而如果从化学的深层本质来看,数学毫无疑问是可以应用上的。
比如最常见的化学反应速率,就可以通过微积分方程来描述。数学方程可以使用数值方法求解,以确定反应速率常数和其他参数。
比如使用波函数理论、群论等来描述电子结构和反应机制。
亦或者分子动力学模拟,通过一种计算机数学来彷真研究物质运动规律。涉及到大量微积分、概率统计以及优化算法等方面的知识。
此外,还有热力学、分析化学等各方面的东西,都可以通过数学来进行。
从理论上来说,如果知晓了需要进行化学反应的材料相关信息与条件,是完全可以通过数学来模拟整个反应的全过程的。
这听起来很不可思议,但理论可行。
当然,实际上这是一件不可能的事情,至少现在是不可能的。
而徐川想做的,就是朝着这件不可能的事情去尝试迈出第一步。
碳酸乙烯,就是一个很好的试验目标。
......
“考虑电解液使用的高分子溶剂和正负极材料,用于控制碳酸乙烯的添加剂的可选范围并不算很多。”
“碱类化合物与醇类化合物大部分基本都可以排除,这些化合物会与碳酸乙烯反应后生成各种对电池有害的物质,腐蚀正负极不说,还无法循环。”
“那么剩下的可选性并不算很多,酮类、氟化类、环类部分材料可以考虑进行。”
“再根据可逆性条件进行筛选,以羰基与两个烃基相连的酮类化合物是个不错的选择。”
“不过酮类的范围还是太大了,得收缩一下......”
实验室中,徐川一个人喃喃自语个不停,手中的圆珠笔也在a4稿纸上不断的记录着一项项的数据。
他在依据一些基础的化学反应来先对可用添加剂做一个大致的筛选,然后再来通过数学进行反应模拟和挑选。
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