关于凝聚态化学介绍

[拼音]：ningjutai huaxue

[外文]：condensed state chemistry

研究化学体系在凝聚态中的物理化学行径及其反应的分支学科。凝聚态也称凝聚相，包括固态（相）、液态(相)、液晶中间态和介于液气之间转折的临界态。凝聚态化学为固体化学、材料科学、生物化学、地球化学提供重要信息。

固态物质在高压下，由于增强了邻接原子间轨道的重叠，而使轨道能级、电子状态以及各种光、电、磁等性质产生变异。例如，多种元素和几十种化合物在加压下能由绝缘体转化为导体。有机超导体在 6～18千巴压力下呈现超导性；铁在加压下产生铁磁性与抗磁性之间的转变；螺吡喃和联蒽酮化合物在加压下有光致变色和热致变色的转变；以乙二胺为配体的配位化合物因加压产生电子转移，从而具有新的化学活性；压力对稀土化合物的激光效率也能施加影响。上述效应的发现推动了配位场理论、配位化学的发展。

从液氢到熔融的硅酸盐，都属于液态。对液态物质结构的研究的难度很高。所用的实验技术有 X射线衍射、中子衍射、核磁共振、激光喇曼光谱、弛豫方法等。非线性激光光谱可在皮秒级时标水平上，提供溶质在溶剂中运动情况的信息，可用于研究液体中碘原子结合成碘分子，1，2－苯乙烯构象转化，氮、苯等溶剂与溶质分子间的能量传递。利用现代计算技术，已实现了热力学数据的预测；建立了电极表面离子溶液结构模型和水与蛋白质水溶液分子动态学的理论模拟研究。引入时间相关函数，对液态的动态理论研究有重要作用，可据以进行分子在溶液中的输运速度、能量弛豫和化学反应速率的计算。

地球化学现象往往涉及复杂的多相凝聚体系。现代高温、高压技术的发展已有可能进行接近地球核心的模拟研究，探索元素（如碳）的“地球化学循环”。对化石有机分子稳定性、构象和分解反应的研究，可更多地了解煤、石油等有机沉积物的起源和组分，对如何利用已有的矿藏和勘探新的化石燃料也有重要意义。研究陨石可提供有关太阳系和银河的起源、演化与组成的信息，许多元素的同位素产生异常现象，显示了陨石母体的形成、演化和毁灭等阶段的变化，在某些陨石中发现有机化合物，则提供了存在生命前身化合物、星际分子和彗星物质的线索。