化學反應
化學反應
化學反應是大自然重新排列原子的方式——把一組物質拆開,再重建成另一組不同的物質。可以把原子想成一盒數量固定的樂高積木:反應從不增添或銷毀積木,只是把它們拆散,再按新的圖案拼回去。木頭燃燒、鐵生鏽、麵包烘焙,都是同一批原子換了身打扮。
真正發生變化的地方是化學鍵——那把原子連在一起的微小紐帶。舊鍵斷裂,新鍵形成,正是這番重新洗牌,讓產物的模樣和脾性與起初的原料大不相同:氫和氧兩種看不見的氣體,竟能變成一滴液態的水。這種變化常會自己昭告天下:冒泡、變色、放熱、發光,或飄出一股新氣味。
有一條規則永不彎折:什麼都不會真的憑空消失。開始時在場的每一個原子,結束時仍然在場,所以反應前後的總質量分毫不差——這條原理叫做質量守恆。一截燃燒的木頭看似變輕,只是因為它大部分化作看不見的氣體飄走了;把那些氣體也一併稱上,這本帳連一個原子都不會差。
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
甲烷燃燒:數一數兩邊的原子——完全相等。這種平衡,正是把質量守恆寫成了式子。
質量守恆的原理在1770年代由拉瓦錫確立:他在密封容器裡仔細稱量物質燃燒前後的重量,推翻了「燃燒會釋放出一種叫『燃素』的火物質」這一舊觀念。
又稱
另見