【核反应】某种微观粒子与原子核相互作用时,使核的结构发生变化形成新原子核,并放出一个或几个粒子的过程。重核可以发生裂变。历史上第一个人工核反应是由卢瑟福在1919年实现的,他用α粒子轰击氮,产生下列反应:
现在利用各种加速器和原子反应堆,已经实现了上万种核反应,由此获得千余种放射性同位素和各种分子、超子、反质子、反中子等基本粒子。任何核反应都遵从能量、动量、质量和电荷等守恒定律。这方面的研究对于了解原子核的结构,基本粒子间的相互作用,以及探索新的能源等方面都有重大意义。
【置换反应】化学反应的基本类型之一,是一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。例如:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Cl2+2KI=2KCl+I2
在置换反应中,反应前后某些元素的化合价必定改变,因此置换反应都属于氧化-还原反应。置换反应中,按化学活动性顺序,较活动的金属能跟酸或盐反应,置换出较不活动的金属和氢气;较活动的非金属能与盐反应,置换出较不活动的非金属。
【化合反应】化学反应的基本类型之一,是两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。例如: 化合反应
在化合反应中,如果反应前后各元素的化合价保持不变,就属于非氧化-还原反应,如氧化钙与水化合;如果元素的化合价发生改变,就属于氧化-还原反应,如镁条在空气中燃烧。在化合反应中,反应物越活泼,生成物就越稳定,反应就越容易进行。
【分解反应】化学反应的基本类型之一。是一种物质生成两种或两种以上物质的反应。例如:
在分解反应中,如果反应前后各元素的化合价保持不变,就属于非氧化-还原反应,如NaHCO3受热分解;如果有些元素的化合价发生改变,就属于氧化-还原反应,如电解水的反应。
【物理变化】物质的外形或状态发生改变而没有新物质生成的变化。物质发生物理变化时,仅改变了其物理性质(如聚集状态、密度、溶解度、电导率等),而不改变其化学组成和化学性质。例如水的蒸发和凝固、蔗糖溶解等。物质发生物理变化后,可以通过物理方法使它恢复到原来状态,例如液态水降低到0℃以下时变为冰,再将温度升高到0℃以上时冰又熔化成水。
【定义】
1. 参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各 物质的质量总和。也就是.说,在化学变化中,反应物的总质量等于 生成物的总质量。
2. 化学变化只能改变物质的组成或结构,但不能创造物质, 也不能消灭物质,所以该定律又叫做物质不灭定律。
3. 在任何跟周围隔绝的体系中,不论发生哪一种变化,它的总质量始终保持不变。
【说明】
1. 化学反应是化学键的破裂或重建的过程,在反应前后原子的种类没有改变,原子的数目也没有增减,所以化学反应前后各物 质的质量总和应该是相等的。
2. 从18世纪开始,经过罗蒙诺素夫、拉瓦锡的多次实验,已 经确认质量守恒定律。以后又经过斯塔、兰多尔特和曼利等科学 家用天平精确研究,使科学界一致公认质量守恒定律是一项精确 的科学定律。我国思想家王夫之在17世纪就提出过物质不灭的思想,但是没有相应的科学实验进行验证。
3. 20世纪以来,科学家发现高速运动的物体的质量随着速度而改变,物质的质量和能量是相互联系的。1905年爱因斯坦 (Albert Einstein, 1879—1955)提出质能关系式:E=mc2 其中E是能量,m是质量,c是真空中的光速。物质在发生化学反应时,必定伴随能量的吸收或释放它的质量会相应地发生变化。c2是一个很大的数值(C=3×108m/s),只要损耗极小的质量就相当于释巨大的能量。换句话说,在化学 反应中释放或吸收的能量都不大,因此,也很难发觉反应前后质量的变化。例如,当氢气和氧气化合生成18g水时,根据质能关系 公式可以算出,放出的能量仅仅相当于亏损3.17×10-9 g的质 量。如此小的质量,即使用现代最精密的天平也无法称量出,所以 化学反应仍然遵守质量守恒定律。
4.在释放能量特别巨大的核反应中,质量的亏损就显得明 显。例如,lmol Ra 衰变时,共放出 4.8×1011J的能量,按质能关系公式计算,静质量减少0.0053g。这 种现象并不意味物质的消灭,而是物质的静质量转化成另一种运 动形式。现在人们已把物质的质量守恒和能量守恒两个定律联系 起来,称为质量-能量守恒定律。