A＋X→B＋Y.这个“反应方程”的含意是,每当成分A的一个分子遇到成分X的一个分子时,反应将以某个概率发生,并且产生出一个B的分子和一个Y的分子.产生这种有关分子的变化的碰撞,就是一个“反应碰撞”.在所有的碰撞中,只有一部分(通常是很小的一部分,例如1/106)是这种所谓反应碰撞.在大多数情况下,分子维持着它们原来的性质,仅仅是交换能量.
　　化学动力学处理反应过程中不同生成物的浓度变化.这个动力学是由微分方程描述的,正如运动由牛顿方程描述一样.但是,在这情形中,我们不计算加速度,而是计算浓度的变化率,浓度变化率被表为反应物浓度的函数.因此,X的浓度的变化率dX/dt与溶液中A和X的浓度的积成正比,就是说dX/dt＝－kA·X,其中k是一个比例因子,它与温度和压力等量有关,并且为所发生的并导致反应A＋X→Y＋B的反应碰撞所占的部分提供了一个度量.因为,在所举的例子中,每当一个X分子消失时,一个A分子也要消失,而且形成一个Y分子和一个B分子,所以它们的浓度变化率是有关系的,即dX/dt＝dA/dt＝－dY/dt＝一dB/dt.
　　但是,如果一个X分子与一个A分子的碰撞能引起一个化学反应,那末Y与B分子的碰撞就能引起相反的反应.因此,在所说的系统内会发生第二种反应Y＋B→X＋A,这就为X的浓度带来了附加的变动dX/dt＝k′YB.化合物浓度的总变动量就由正反应和逆反应之差给出.在我们的例子里,dX/dt(＝－dY/dt＝…)＝－kAX＋k′YB.
　　如果任其进行下去,那末一个发生着化学反应的系统就趋于一个化学平衡态.因此,化学平衡态是“吸引中心”态的一个典型例子.无论其初始化学组成如何,该系统都会自发地达到这个最终阶段,其中正反应和逆反应在统计的意义上互相抵消,以致在浓度上不再有任何总体的变动(即dX/dt＝0).这种统计上的抵消说明平衡浓度间的比率是由AX/YB ＝k′/k＝K给出的.这个结果就是众所周知的“质量作用定律”或哥德堡和瓦格定律,K是平衡常数.由质量作用定律所决定的浓度间的比率对应于化学平衡态,这和温度的均一(在孤立系统的情形)对应于热平衡态是完全一样的.相应的熵产生为零.
　　在我们讨论化学反应的热力学描述之前,让我们简要地考虑动力学描述的一个附加的方面.化学反应的速率不仅受到参加反应的分子的浓度和热力学参数(例如压力和温度)的影响,而且可能受到系统中存在某些化学物质的影响,这些化学物质改变反应速率,而它们本身在反应过程中并不变化.这类物质被称为“催化剂”.例如,催化剂可以改变动力常数k或k′的值,或者甚至使系统能沿着一条新的“反应路径”进行反应.在生物学中,这个作用是由一些特殊的蛋白质即“酶”来完成的.这些大分子的空间配置,使得它们能够改变给定反应的速率.它们常常是极特殊的,只影响一种反应.就酶的催化作用而言,一种可能的机制是提供不同的“反应场所”,反应中的不同分子倾向于把它们自己引向这些场所,因而增加了接触和反应的可能性. A＋X→B＋Y.这个“反应方程”的含意是,每当成分A的一个分子遇到成分X的一个分子时,反应将以某个概率发生,并且产生出一个B的分子和一个Y的分子.产生这种有关分子的变化的碰撞,就是一个“反应碰撞”.在所有的碰撞中,只有一部分(通常是很小的一部分,例如1/106)是这种所谓反应碰撞.在大多数情况下,分子维持着它们原来的性质,仅仅是交换能量.
　　化学动力学处理反应过程中不同生成物的浓度变化.这个动力学是由微分方程描述的,正如运动由牛顿方程描述一样.但是,在这情形中,我们不计算加速度,而是计算浓度的变化率,浓度变化率被表为反应物浓度的函数.因此,X的浓度的变化率dX/dt与溶液中A和X的浓度的积成正比,就是说dX/dt＝－kA·X,其中k是一个比例因子,它与温度和压力等量有关,并且为所发生的并导致反应A＋X→Y＋B的反应碰撞所占的部分提供了一个度量.因为,在所举的例子中,每当一个X分子消失时,一个A分子也要消失,而且形成一个Y分子和一个B分子,所以它们的浓度变化率是有关系的,即dX/dt＝dA/dt＝－dY/dt＝一dB/dt.
　　但是,如果一个X分子与一个A分子的碰撞能引起一个化学反应,那末Y与B分子的碰撞就能引起相反的反应.因此,在所说的系统内会发生第二种反应Y＋B→X＋A,这就为X的浓度带来了附加的变动dX/dt＝k′YB.化合物浓度的总变动量就由正反应和逆反应之差给出.在我们的例子里,dX/dt(＝－dY/dt＝…)＝－kAX＋k′YB.
　　如果任其进行下去,那末一个发生着化学反应的系统就趋于一个化学平衡态.因此,化学平衡态是“吸引中心”态的一个典型例子.无论其初始化学组成如何,该系统都会自发地达到这个最终阶段,其中正反应和逆反应在统计的意义上互相抵消,以致在浓度上不再有任何总体的变动(即dX/dt＝0).这种统计上的抵消说明平衡浓度间的比率是由AX/YB ＝k′/k＝K给出的.这个结果就是众所周知的“质量作用定律”或哥德堡和瓦格定律,K是平衡常数.由质量作用定律所决定的浓度间的比率对应于化学平衡态,这和温度的均一(在孤立系统的情形)对应于热平衡态是完全一样的.相应的熵产生为零.
　　在我们讨论化学反应的热力学描述之前,让我们简要地考虑动力学描述的一个附加的方面.化学反应的速率不仅受到参加反应的分子的浓度和热力学参数(例如压力和温度)的影响,而且可能受到系统中存在某些化学物质的影响,这些化学物质改变反应速率,而它们本身在反应过程中并不变化.这类物质被称为“催化剂”.例如,催化剂可以改变动力常数k或k′的值,或者甚至使系统能沿着一条新的“反应路径”进行反应.在生物学中,这个作用是由一些特殊的蛋白质即“酶”来完成的.这些大分子的空间配置,使得它们能够改变给定反应的速率.它们常常是极特殊的,只影响一种反应.就酶的催化作用而言,一种可能的机制是提供不同的“反应场所”,反应中的不同分子倾向于把它们自己引向这些场所,因而增加了接触和反应的可能性.