第1个回答 2010-05-07
首先,得说明一点,高温和紫外线让分子分解的作用机理是不一样的!
紫外线、X射线等高能光线或粒子是靠碰撞,把物质的化学键撞断的,化学键的键能一般在10eV以内,紫外线的光子能量大于3.4eV,所以,不同的化学键断键,所需要的紫外线频率是不一样的。不过对于能量高达KeV的X射线,则基本上所有化学键都会被打断——为什么说基本上呢?因为物质原子之间是有空隙的,这个空隙会比光子或一般粒子大,多数情况是这些粒子穿过了空隙,没有与物质化学键碰撞。
而高温,也就是红外线、微波等,这些低能光子的能量接近或小于化学键的能量,它们使化学键断裂的方式则比较有趣:它们是靠加热物质,物质热运动,一些极个别的原子分子会突然获得一个大的动能(热运动引起的分子碰撞),这时候,靠这个能量来供给断裂化学键所需要的能量。
所以,按照10eV的化学键能量计算,当温度T>ε/K≈[10eV×1.6×10^(-19)J/eV]÷[1.381×10^(-23)J/K]≈115858.07K=115584.92℃时,分子中化学键将全部断裂。当然,实际上化学键能量要比10eV小,而且分子的自由度都不仅仅是1,对于多原子非刚性分子来说就有6个自由度,如此一来,则当温度T>ε/6K≈19309.67K=19036.53℃时,分子化学键断裂。【这些都是理论计算,KT是平均分子动能,事实上达到这么高的温度,基本上的物质都是气态或等离子态了……】
不过如果你硬要求出一个比较确定的值呢,那你可以用该温度下的最可几动能来求,热力学统计中最有可能出现的动能(即多数分子的动能),这个动能再配合化学键能量,则可求到其实大致在几千度范围内,分子就都离解成原子了!