化学性质
huà xué xìng zhì
化学性质描述的是一种物质能够转变为不同物质的方式,例如可燃性、与酸反应的活性或生锈的倾向。
Definition
化学性质描述的是一种物质发生化学变化、生成新物质的能力,例如可燃性、与水或酸反应的活性、氧化或腐蚀的倾向、毒性,或受热时的稳定性;这些性质只能通过实际进行或尝试一个反应来观察,而不能靠简单的观察得知。这些性质取决于价电子的排布方式;定量的化学性质,包括燃烧热、标准还原电位、酸解离常数、电负性和电离能,都由电子结构和化学键决定,并遵循可预测的周期性变化趋势。化学性质总是相对于特定的反应对象和一组特定条件而定义的。
Example
纸具有可燃性,也就是能够燃烧成灰烬和烟雾;铁具有生锈的性质;这两者都是化学性质,只有在变化被触发之后才会显现出来。钠与水剧烈反应,而金几乎不与水、空气或大多数酸发生反应;氢气可燃,而同样轻、也用于气球的氦气却不可燃。$Zn^{2+}/Zn$ 的标准还原电位为 $-0.76\text{ V}$,而 $Cu^{2+}/Cu$ 为 $+0.34\text{ V}$,所以锌金属能自发地还原铜离子:$Zn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu$,电池电压为 $1.10\text{ V}$,这正是丹尼尔电池的原理,也是镀锌层能保护钢材不生锈的原因。
Key Insight
物理性质描述的是一种物质现在是什么样子,化学性质描述的则是它能够变成什么样子:颜色是铁现在的样子,而生锈是它可能变成的样子。就连一种物质的惰性也是一种化学性质,因为氮气之所以难以发生反应,并不是因为缺乏能量,而是因为它的三键使大多数反应的活化能变得很高,这说明稳定性既是一个热力学问题,也同样是一个动力学问题。