| 化学问题实际上都是物理问题。现在的化学高手都是用计算机解薛定谔方程了。我有一同学就是干这事。用计算机设计化学产品。瓶瓶罐罐也还是需要，但理论指导是关键。
水是两个氢原子与一个氧原子结合的产物，H2O，现在幼儿园的小朋友都知道。这个生成水的过程会释放2.5eV的能量--叫结合能，也就是说水分子进入了一个相对低能量的状态。就像一个石头掉到井里，得消耗能量才能使它跳出来。你要恢复原状态，把水变成氢和氧，也就至少需要2.5eV的能量，多一点无所谓，少一点都是100%不可能的。否则能量就不守恒了。
但是如果温度足够高，水分子就可以裂解为氢和氧。这是为什么呢？
水分子作为一个整体是运动的。所谓温度，其实是一个统计概念，具体来说，它就是分子运动的平均机械能。更准确的说，对应于分子的每一个自由度，其平均机械能为 1/2 kT （T为温度，k是一个常数）。例如，如果是单原子气体，有三个自由度，平均动能就是 3/2 kT。既然温度代表平均机械能，那么有的分子的动能比平均高，有的比平均低，也就是说能量是遵从某种分布，不同的能量有不同的概率。有些分子的能量很高，但这些分子的比例很小。
k的数值是 8.6E-5 eV/K。因此，水2.5eV的结合能相当于上万度的高温。但从上面的讨论我们知道，即使温度低于万度，比如说1000度，也会有不少水分子的机械能大于2.5eV，这个能量就足以使某些水分子裂解成氢和氧。
当然，假如水是关在一个密闭容器里，氢和氧没有跑出去，氢和氧又能再结合成水。这两个过程（裂解与结合），最后会达到平衡，可能有千分之一的水分解。如果裂解出来的氢氧跑出去了，那水就会继续裂解。这些都是可以定量计算的。 |
