氫氧化合的機理

1、氫氧化合的機理 志勰本文為證明能量守恒和轉化定律不能成立的3個方法中能量存儲的失效的說明文件。本文主要從力學原理說明氫氧化合反應的微觀能量過程，提出氫氧化合反應過程中，釋放能量的過程主要在氧分子分解或化合成其它物質的過程。該文的分析過程所采用的氧原子核模型為球殼式原子核結構模型 和原子核外電子的力學分布方法中的16o（2），在原子核原子的結構的分析中，可參見該文。1、氫氧燃燒的化學反應過程    研究氫氧燃燒的過程，尤其是精確的采用物理的方法來研究，我們必須知道氫氧分子的準確結構，才可以對氫氧燃燒的過程進行正確的判斷，否則即便拼湊出和結果相吻合的過程，我們所推論出

2、的過程也未必是氫氧燃燒過程中真實的過程，下面我們先來看氫氧分子的結構。    1、氫氧的分子結構    在傳統(tǒng)分子結構都采用19世紀原子軌道的理論模式來進行構建的分子結構，其實只要稍微有點力學常識的人就會知道，那樣的結構根本不可能存在。（這個問題可參見物質存在欄目中的物質的分子屬性與原子核外的電子分布狀態(tài)核外電子的存在狀態(tài)和物質分子對光吸收的關系，本人寫的）沒有力學結構的物質結構可能么？我本人對這樣的結構沒有任何的信心。在物理上進行說明，我想還是采用我本人這兩年探索的力學結構模式更為可靠1些。    分子

3、是由原子組成，而原子核外的電子分布依賴于原子核的結構。那么在討論氫氧的分子結構中，需要首先確定原子核的結構，來進1步確定原子的結構。    （1）氫原子、氫分子結構    氫原子結構是沒有爭議的，和傳統(tǒng)化學中的軌道理論中的空間位置是相似的，如圖：    其中紅色的為質子，黑色的小球是電子。氫原子在所有的原子中對外作用是最特殊的，原因在于只有1個帶正電的質子和1個帶負電的電子組成，對外空間的電的作用上，表現(xiàn)為1種極易發(fā)生作用的結構。任何1個表現(xiàn)為負電作用源的分子，質子1端則會對其產生電引力；而任何1個表現(xiàn)為

4、正電作用源的分子，電子1段則會產生電引力。兩者電性相反。因此氫原子是非常特殊的1種原子，是最易和其它分子、原子發(fā)生作用的原子。順便捎帶說1下，有意思的是還存在另1個與此相反的非常特殊的原子，就是氦原子，如圖：    在原子的尺度空間，它是以兩個質子和兩個電子組成的穩(wěn)定的力學結構，正負電對外空間作用相削，不對其它原子分子產生電作用。它是最穩(wěn)定的力學結構，僅以單質氦原子的結構存在，不會和任何其它的原子發(fā)生化學反應。    兩個氫原子所組成的氫分子，其力學結構就和氦原子的力學結構相似的，是非常穩(wěn)定的力學結構。因此在大于分子尺度，氫分子對外沒

5、有電的作用，表現(xiàn)為電中性。    （2）氧原子、氧分子結構    氧原子和氫原子則不同了，傳統(tǒng)的氧原子核外電子結構為   采用球殼式原子核模型所得到的氧原子核力學結構如下圖：    16o（2）應該是化學反應中所采用的原子核結構。氧原子核中包含有8個質子，形成以質子為頂角的正立方體。那么氧原子核具有6個面。分別可以排布6個電子。并且6個方向各向同性。余下的兩個電子必須對稱排布在第2層穩(wěn)定的作用面上。至于為什么是這樣的結構，可參見球殼式原子核結構模型和原子核外電子的力學分布方法。&nbs

6、p;   由于氧原子核最外電子層上存在兩個自由電子，并且原子核最外層的質子的排布結構為4個質子為1個面，那么氧分子的穩(wěn)定排布結構為4個自由電子分別位于兩個氧原子對角的4個面上，如圖：    1個綠色的正立方體的6個角為1個氧原子核外6個電子穩(wěn)定分布的空間位置。這樣的結構為兩個氧原子組合的最穩(wěn)定的力學結構。    由于氧分子的大部分電子都位于兩個原子核之間的區(qū)域，那么相對于兩個原子核連線的外端，電子分布比較稀疏，這樣的結構導致氧分子原子核連線的軸上，原子核對分子外的作用表現(xiàn)為正電，容易吸引表現(xiàn)為電負作用的分子或原子。

7、由于大部分電子都位于兩個原子核之間的區(qū)域，多達14個電子，那么在外來作用下兩個原子容易斷開，并且這14個電子之間的排斥力，會使氧原子獲得很大的動力，加速氧原子的分離速度，是氧原子獲得動量。所以氧化反應通常都是放熱。氧氣表現(xiàn)為容易參加化學反應，并且氧分子分離的過程是放熱過程。    2、氫氧的燃燒過程    常規(guī)溫度下的氫氣和氧氣燃燒    （1）氫分子、氧分子燃燒過程中的第1產物氫氧分子    前面我們看到了氫分子是非常穩(wěn)定的分子，在大于分子尺度，對外顯示電中性，并且具有穩(wěn)定

8、的力學結構。因此在常溫下，氫氣和氧氣可以共存。但是在小于分子尺度上，由于分子的力學結構都是由原子核和核外電子組成的，那么在兩個分子接近到1定程度，原子間必然會發(fā)生強烈的作用。    在氫分子和氧分子的碰撞過程中，1旦氫分子動量達到可以進入到氧分子的電子密集區(qū)，那么氫分子的力學分布狀態(tài)便會打破兩個氧原子的穩(wěn)定力學結構，那么氧原子便會分離。由于氫分子是對稱的，并且在破壞氧分子力學結構的過程中其作用區(qū)域遠小于分子區(qū)域，那么氫分子的原子核電子也會和氧分子中的電子、原子核發(fā)生作用，那么會形成對稱破裂。形成兩個分別由1個氫原子和1個氧原子組合的分子。我想可以叫做氫氧分子。該過

9、程為力學的對稱破裂過程，不會形成除此之外的其它的物質結構。    氫分子動量達到進入氧分子的電子密集區(qū)的動量，反映在溫度上，就是我們通常所說的燃點。nextpage    大家1定會有疑問，為什么不把它叫做氫氧離子。因為該物質結構總體上電中性。該結構如下：    由于氧原子為正立方體力學結構，1個質子和氧原子只有3個可以填充力學結構的作用點，4個才可以達到力學的穩(wěn)定狀態(tài)，這決定兩個原子核之間的鏈接為不穩(wěn)定鏈接，該結構需要獲得1個電子達到4個電子的結構連接才可以達到穩(wěn)定的力學分布狀態(tài)。我們知道，氫氧離子就是

10、這樣的狀態(tài)。但卻表現(xiàn)為電負性了，不是分子是離子了。因此，大量的該過程可以吸附電子，燃料電池可利用該過程獲得電源的正極。    氫分子、氧分子碰撞過程產生氫氧分子是放熱過程。    （2）氫氧分子和氧氣、氫氣的碰撞    兩個氫氧分子分離后，原子勢能得以釋放，獲得較高的動量。相對來說氫氧分子在最初的混合氣體里算是高能分子了。由于碰撞的隨機性，它和氣體中任1種分子都會發(fā)生碰撞。    （1）兩個氫氧分子發(fā)生的碰撞：由于力學結構是相同的，那么兩個氫氧分子碰撞后保持原結構，該碰撞過程

11、為彈性碰撞。不吸熱也不放熱。    （2）氫氧分子和氧分子碰撞：由于氫氧分子不是對稱的，在碰撞過程中打破氧分子的穩(wěn)定力學分布狀態(tài)，并吸收1個電子，該過程為放熱過程。并形成如下的物質結構：帶有1個正電荷的氧離子、氧原子以及氫氧分子本身吸收1個電子而形成的帶1個單位負電的氫氧離子。根據原子勢能的大小，可以判定該次釋放熱能的量要大于氫氧分子分離時所放出的熱能。或者說獲得更大的動量。    （3）氫氧原子和氫分子的碰撞：氫氧原子和氫分子的碰撞最初形成h3o。主要原因是氫氧分子中的氫已經通過3個電子和氧原子結合。那么在和氫分子的碰撞后，由于氫分

12、子是對稱的，該力學結構在和氫氧分子結合后，不會受到核外電子的排斥力，前面已經說過了，氫原子是非常特殊的是最易和其它分子、原子發(fā)生作用的原子。在碰撞初始，沒有任何力學依據會導致分離出1個氫原子或者氫離子。該過程是吸熱過程。    但是氫氧分子和氫分子化合后，碰撞前的氫分子會由于兩個氫原子核之間的作用力。分別分布到氧原子核外層的6個穩(wěn)定作用面剩余的5個面上的兩個面上。同時分布過程中遵守所受到的最小作用力的位置上。該結構為不穩(wěn)定的結構。在該分子振動過程或者和其它分子碰撞過程中，則會脫落1個氫原子,發(fā)生分解。該過程為吸熱過程，形成水。   

13、化學方程式為h3o=h2o+h。該過程吸收的量很小，或者幾乎不吸收熱量。    （4）氫原子和氫氧原子的碰撞    氫氧原子和氫原子的碰撞過程為吸熱過程。該過程氫氧分子和氫分子化合所吸收的動量只有氫氧分子和氫分子本身總動量的1/17。    （3）在氫氣和氧氣燃燒的過程中，放熱過程主要是氧分子中的氧原子由于受到氧原子核外電子斥力的作用相互分離的過程。在每形成1個水分子的過程中，o2至少釋放兩次熱能。這是氫氣燃燒值高的主要原因之1。2、高溫的氫氣和氧氣化合生成水的過程    上面我們已經看了常溫狀態(tài)下的氫氣和氧氣的燃燒，那么在能量的邏輯結構中提出的證明能量不守恒的第2個問題能量存儲的失效中提到，將氫氣和氧氣單獨加熱到很高的溫度，然后再將它們會合到1起，那么該化學能將會失效。下面我們來看這個問題：    氫分子是