反应与过程

燃烧

Combustion

一堆木柴点着了，火苗跳动、发出热和光——我们的祖先围着它取暖、烤肉、抵御野兽，却完全不知道自己正在做一件深刻的化学事：让木头里的碳和氢，与空气里的氧猛烈结合。

氧化 · 放热反应 · 火

被 3 个领域引用（人类历史、宇宙学、工程与技术）

酸碱中和

Acid–Base Neutralization

抗酸药可以消耗一部分胃酸，工业废水也常要在排放前调节酸碱度。这些场景都利用酸与碱之间的反应，但绝不能据此推导出"接触了酸就涂碱、接触了碱就涂酸"。

酸碱 · pH · 中和

被 1 个领域引用（医学与公共卫生）

沉淀反应

Precipitation Reactions

把两杯澄清溶液混合，液体突然浑浊并出现固体。原子并非凭空产生：它们原本以溶剂化离子或分子的形式分散在水中，现在重新组合成了一个稳定的固相。

溶解度 · 离子反应 · 沉淀

被 1 个领域引用（医学与公共卫生）

聚合反应

Polymerization

你手边几乎所有东西——手机外壳、矿泉水瓶、衣服纤维、轮胎、连同你眼角膜上的隐形眼镜——都是同一类化学反应的产物：聚合。

高分子 · 塑料 · 单体

催化作用

Catalysis

把氮气和氢气混合，并不意味着它们会在有用时间内变成氨。氮氮三键很稳定，反应还同时受到平衡、表面吸附、传质与放热管理的约束。工业合成氨之所以成立，不是因为铁“赋予了反应可能性”，而是铁表面提供了新的反应步骤，反应器再用压力、循环和热管理把这些步骤组织成可持续生产。

催化循环 · 活性 · 选择性

被 5 个领域引用（生命科学、宇宙学、工程与技术、数学、宇宙物理）

电解

Electrolysis

水不会在常温下自行大量变成氢气和氧气，氧化铝也不会主动释放金属铝。要让这些热力学上不利的变化持续发生，必须从外界输入功。

电化学 · 氧化还原 · 电解水

被 1 个领域引用（宇宙学）

有机合成

Organic Synthesis

1828 年，德国化学家 Friedrich Wöhler 在实验室里把一种无机盐加热，意外得到了尿素——一种本以为只能由活的生命体产生的物质。氰酸盐重排与尿源对照见 维勒的尿素合成。

有机化学 · 全合成 · 碳骨架

SN1 与 SN2 亲核取代

SN1 and SN2 Nucleophilic Substitution

1896 年，保罗·瓦尔登（Paul Walden）完成一个令人费解的循环：一种旋光性氯代琥珀酸，经过几步反应，变回了组成相同、旋光方向却相反的异构体。碳上的「手性」被翻转了——像一把伞被从背后吹翻。他在《德国化学会志》上把这件事写成光学对映体的互相转化，当时还没有「背面进攻」这四个字。

SN1 · SN2 · 亲核取代

发酵

Fermentation

一团面在温暖处悄悄鼓起，一缸葡萄汁过几天变成了酒，一罐白菜在坛子里酸了又香了。这些跨越上万年、遍布每种文明的厨房魔法，其实是同一件化学事：发酵。

微生物 · 酵母 · 酒精

被 2 个领域引用（医学与公共卫生、工程与技术）

格氏反应

Grignard Reaction

有机合成经常需要把两段碳骨架接成一根新的碳碳键。困难不在于“碳天生安分”，而在于两个富电子中心彼此排斥、两个缺电子中心也无法互补；路线设计要制造一个富电子碳和一个缺电子碳，使二者极性匹配。

格氏试剂 · 碳碳键 · 有机金属

狄尔斯-阿尔德反应

Diels–Alder Reaction

狄尔斯-阿尔德反应给出的答案近乎魔术：两块平平无奇的分子相遇，一步之间，同时长出两根新键，凭空拼出一个完整的六元环——不需要催化剂，常常只要加热搅拌。

环加成 · 双烯 · 亲双烯体

交叉偶联反应

Cross-Coupling Reactions

有机化学家最常做的一件事，是把两个碳片段接在一起。听起来简单，实际很难：碳原子稳定，不会因为两个分子“靠近”就自动牵手。

交叉偶联 · Suzuki 反应 · Heck 反应

酶催化

Enzymatic Catalysis

你的身体在 37°C 左右完成无数化学反应：复制 DNA，分解葡萄糖，合成脂肪酸，把二氧化碳和水转化成碳酸氢盐缓冲血液。

酶 · 催化 · 活化能

被 2 个领域引用（生命科学、医学与公共卫生）

光合作用

Photosynthesis

你呼吸的每一口氧气，几乎都来自某片叶子或某个海洋里的蓝细菌。

光合作用 · 光反应 · 卡尔文循环

被 4 个领域引用（地球科学、宇宙学、工程与技术、宇宙物理）