自催化反應(Autocatalysis)
自催化反應(Autocatalysis)
台北縣立三民高級中學化學科莊麗紋老師/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
在化學反應中，能改變反應速率而本身的組成和質量在反應後保持不變的物質，稱為催化劑。如果一個反應，它的反應產物能提高該反應速率，即反應產物能起催化作用，這個反應就被稱為自催化反應(autocatalysis)。
假設有一個二級自催化反應A + B→ 2B
反應速率方程式為 R=k [A][B]
A和B的濃度隨時間變化為
化學
溫度對反應速率的影響
溫度對反應速率的影響 (The Effect of Temperature on Reaction Rate)
國立林口高級中學化學科林明祥老師/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
東西吃不完怎辦？放到冰箱去避免食物腐敗；鎂帶放到加了酚酞的熱水裡，一下子鎂帶就冒泡且溶液變成桃紅色。兩者表面上看起來是完全沒有關係的事，實際上他們卻傳達了一個相同的概念：溫度影響了反應速率。十九世紀末瑞典化學家阿瑞尼士(Svante Arrhenius, 1859-1927)探討溫度與反應速率的關係，發現速率常數k(rate constant)的自然對數和絕對溫度T的倒數呈正比，又稱為「阿瑞尼士行為 (Arrhenius behavior)」。
ln k = b (1/T) + a (a, b 常數)
上式積分得k=
A為頻率因子(frequency factor)和碰撞頻率與位相有關；Ea為反應活化能(activation energy)。
有機金屬錯合物(Organometallic Compound)
有機金屬錯合物(Organometallic Compound)
台北縣立三民高級中學化學科莊麗紋老師/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
有機金屬化學(Organometallic Chemistry)，一門研究含有「金屬-碳鍵(Metal-Carbon Bond)」化合物的化學，在過去四十年蓬勃發展，研究內容包羅萬象，除了化合物本身金屬-碳鍵性質（包含σ和 $$\pi$$鍵），甚至是金屬團簇（Cluster，金屬-金屬間以單鍵或多鍵結合成團），有機金屬化合物和一般有機化合物結構上的不尋常處，還有因此衍生出的特殊化學性質其應用。許多有機金屬化合物同時也是良好的催化劑，對化學工業而言意義重大。
導電聚合物－聚乙炔
導電聚合物(Conductive Polymer)－聚乙炔(Polyacetylene)
臺北縣立三民高級中學化學科莊麗紋老師/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
聚合物(polymer)又名高分子，是分子結構龐大，分子量非常大的化合物。一般常看到的有機高分子例如塑膠、橡膠均為絕緣體，其原因在於由碳氫化合物所組成的共價單鍵長鏈分子並不具備可自由移動的電子。導電聚合物又稱導電塑膠或導電塑料，當聚合物的分子鏈上具有單鍵及雙鍵交替的共軛(conjugation)結構時，非定域化(delocalized) 
電子可沿著分子鏈移動而導電，導電高分子都屬於這種共軛高分子，聚乙炔即是一例。
化學平衡（二）：吉布斯自由能
化學平衡(Chemical Equilibrium)（二）：吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)
臺北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
熱力學(thermodynamics)是研究物理與化學變化所產生能量變化的一門學科，主要說明反應在所予的條件下，是否具有自然發生的傾向，但並不考慮其反應的速率與機制；例如由鑽石變成石墨屬於自發性反應但其速率很慢，在常溫常壓下並無法察覺其變化。
自然界的變化傾向於最低能量與最大亂度，一般而言溫度升高將使亂度增大，此亂度增加的傾向卻違反傾向最低能量的趨勢，故達平衡狀態是代表最大亂度與最低能量傾向的妥協。
化學平衡（一）：平衡常數Kc與Kp
化學平衡(Chemical Equilibrium)（一）：平衡常數Kc與Kp
臺北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
在一個物質與熱量均不可出入的孤立系統(isolated system)，某一可逆反應其所有狀態（濃度、壓力）皆不再改變時，代表此反應已達平衡狀態(equilibrium state)。化學平衡為一動態平衡(dynamic equilibrium)，若以更細微的實驗觀察（同位素標記、沈澱物的晶體形狀…）就可察覺此時反應仍不斷在進行，其反應之正逆反應速率相等且不為零。
化學示範實驗：保特瓶大炮（The Ethanol Cannon Made by a Large Plastic Bottle）
化學示範實驗：保特瓶大炮（The Ethanol Cannon Made by a Large Plastic Bottle）
國立台中高級工業職業學校化工科陸冠輝老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
前言
你（妳）曾經看過養樂多瓶火炮或保特瓶大炮？這些化學示範不但具有娛樂性、刺激性而且富含教育性。在課堂上，同學們為此示範興奮不已，在園遊會上，此活動也有不錯的商機。此次的化學示範的裝置是利用我們生活周遭的一些器材，透過簡易的組裝而完成的。保特瓶大炮的是利用特大號的保特瓶形成一個密閉系統，點燃氣態酒精，立即產生很大的爆炸聲，同時保特瓶飛出去，達到驚奇的震撼力。
示範實驗影片
請按此連結：保特瓶大炮（The Ethanol Cannon Made by a Large Plastic Bottle），YouTube。
化學示範實驗：化學酸鹼龍捲風（Chemical Tornadoes by Acid-Base Reactions）
化學示範實驗：化學酸鹼龍捲風（Chemical Tornadoes by Acid-Base Reactions）
國立彰化師範大學化學系學生葉明蕙/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
前言
龍捲風是一種相當猛烈的天氣現象，在台灣我們不容易見到這種天氣現象，在這個示範實驗中我們要製造一個類比的龍捲風—〝化學酸鹼龍捲風〞！利用磁石攪拌溶液產生類似龍捲風的漩渦，然後再滴入另一溶液與原本的溶液產生有顏色變化的化學反應，讓我們能夠清楚地觀察〝化學酸鹼龍捲風〞。
示範實驗影片
請按此連結：化學酸鹼龍捲風（Chemical Tornado Formation by Acid-Base Reactions），YouTube。
化學示範實驗：黑色異形在蔗糖脫水中誕生（Alien Born in the Dehydration of Sugar）
化學示範實驗：黑色異形在蔗糖脫水中誕生（Alien Born in the Dehydration of Sugar）
國立玉里高級中學化學科黃有道老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
前言
「黑色異形」在無名火中誕生，它雖不重，但很黑，還帶點焦糖的芳香味道。此示範實驗是透過不用火且突然燃燒的一連串化學反應，首先利用濃硫酸使蔗糖脫水並且放出熱量，引發蔗糖與氯酸鉀的激烈反應，然後引燃蔗糖而使蔗糖碳化。學生最感驚奇的是不需要點火就可以引燃蔗糖。
示範實驗影片
請按此連結：黑色異形在蔗糖脫水中誕生（Alien Born in the Dehydration of Sugar），YouTube。
不對稱催化(Asymmetric Catalysis)（二）－不對稱氧化反應(Catalytic Asymmetric Oxidation)
不對稱催化(Asymmetric Catalysis)（二）－不對稱氧化反應(Catalytic Asymmetric Oxidation)
台北縣立三民高級中學化學科莊麗紋老師/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
2001 年諾貝爾化學獎搬給了三位開發不對稱催化領域的有機科學家，威廉諾爾斯(William S. Knowles)、野依良治(Ryoji Noyori)和貝利夏普里斯(K. Barry Sharpless)，不對稱催化反應廣泛地運用在化學、生物、藥物及材料科學等領域上，現今，不管是學術界或產業界不對稱催化反應仍然蔚為風潮。威廉諾爾斯與野依良治合成內含單一掌性的配位基有機金屬化合物，再利用此化合物催化出氫化反應，氫化產物具高 ee 值(鏡像超越值，enantiometric excess)。