你们关于重命名千克,量子隧道和机械化学的信

标注高卢人

通过重新定义某些关键单位,如摩尔(manbetx手机客户端3.02018年3月,p5)千克即将问世,难道现在不是重新审视“千克”这个词并为它找到一个合适的替代品的合适时机吗?

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来源:©Andrew Birch

国际单位制的一个重要特征是“每澳门万博公司个物理量都有且只有一个国际单位制单位”。从逻辑上讲,为了符合这个定义,千克应该同时被重新命名。今天,我们留下了一个令人不满意的谎言:十进制数倍的千克被认为是基本单位。例如,103Kg不是1mkg而是1g;和106Kg不是1µKg而是1mg,以此类推。

大概这件事一开始就没有解决,是因为各方都想保留历史上重要的单词gram。然而,从迄今为止科学史发展的方式来看,千克作为基本单位无疑是一个小问题。我们真的想永远被它困住吗?

SI系统是迄今为止设计出来的最好的系统,但如果这个问题能够得到解决,并仔细考虑任何反对意见,肯定会更好。当然,我们所需要的只是一个合适的替代词“千克”。我建议用“高卢”(G)。这将是对法国人精心保管金属千克的历史性贡献的一种适当的认可,它将最终告别“克”,同时舒适地保持在“克”的附近。

Peter Padley chem FRSC
英国斯旺西

力学化学的未来

最近一篇有关机械化学的文章(manbetx手机客户端3.0, 2018年1月,p38)提出了许多好的观点,包括需要一个更强大的理论基础的方法。我对这一领域的兴趣集中在使用少量液体溶剂(通常只有几滴!)来“协助”机械化学反应。我认为该领域的一些纯粹主义者希望完全专注于完全没有任何液体的反应,但有越来越多的证据表明,即使在这种情况下,也可能由于反应混合物中无意中存在少量液体而发生机械化学反应。事实上,即使大气中存在水分,也已被证明能大大提高机械化学反应的产量。从实际的角度来看,为了利用机械化学达到高效快速反应的目的,如果无意中液体溶剂的存在大大增强了反应,为什么不故意加入少量适当的液体来保证这样的结果呢?这个过程减少了几个数量级的反应所需的溶剂量,所以从绿色化学的角度来看,与完全不使用溶剂的反应一样好。

我不确定机械化学能在多大程度上取代或补充更传统和传统的反应方法,但很明显,无论是在经验还是理论层面,化学家参与得越多,我们就越有可能看到进步。希望最近manbetx手机客户端3.0文章将鼓励更多的化学家研究这一领域,只是之前的一篇文章(manbetx手机客户端3.0(2007年7月,p35)最初让我走上这条路!

Graham Bowmaker CChem FRSC
新西兰奥克兰

隧道利率

我很高兴读到February的文章,讨论了经常被忽视的量子力学隧道对反应速率的贡献(manbetx手机客户端3.0, 2018年2月,p38)。作为一个理论化学家,有一些“线索”,实验学家可以用来识别隧道,而不需要大量的实验或计算。在学校里,我们认为化学反应具有阿伦尼乌斯温度依赖性,因此绘制速率对逆温度的对数会得到一条斜率为负的直线。然而,与经典机制相比,量子隧道效应几乎总是会增加反应速率,使这条线向上弯曲——这是隧道效应的一个特征。对于一些温度很低的反应,这条线变得平坦,速率与温度无关。

同样值得注意的是,虽然隧穿可以用波状图像来解释,但只要考虑海森堡的不确定性原理,就可以得到准确的描述,该原理意味着量子粒子是离域的。有点像一个跳高运动员的重心总是在杠下,一个量子粒子可以“下垂”在势垒上,这样它的平均能量就小于势垒的顶部。这些论点可以用量子过渡态理论在数学上表述,该理论在20世纪30年代首次被讨论,但直到2013年才被证明。

最后,量子隧穿和离域化可以产生巨大的影响,即使是在室温下的生物系统中,比如导致氢原子的反应速度比氘快100倍,或者使酶的酸性比传统观点所认为的要高10000倍。

蒂姆·海勒MRSC
英国剑桥

修正

热心的谜题爱好者会注意到,上一期的字数(manbetx手机客户端3.0, 2018年3月,第64页),多了一个U。我们为这个错误道歉,并在网上提供了更正后的表格:http://rsc.li/2p680mi

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