化学过程与时间的方向性

时间具有不可逆转的单向性。化学过程随时间而展开，则时间的方向性就在化学过程中将得到体现。时间的方向性在化学过程中有三种不同的表现。第一，在已经达到化学平衡的反应过程中，随时间的延续，在宏观上化学平衡状态不再改变，在微观上反应物与生成物之间的反应仍在不断进行。这是动态持续过程，时间的方向性与系统变化的方向性无关；第二，对于自发不可逆反应过程，时间前进的方向与化学过程的不可逆性一致（例如铁生锈的过程），化学过程的方向就是时间之矢的方向；第三，对于化学振荡过程，在时间进化的方向上，反应物和产物周期性地变化。例如B—Z反应，当被控制在远离平衡态时反应表现出颜色的周期性变化。这说明反应物与生成物的浓度呈现周期的改变。这种化学过程与平衡过程不同。平衡过程中正逆反应双方同时改变；而在振荡过程中却产生了循环，即在时间进化的方向上，每一时间间隔内物质浓度都在改变。在相同的时间内浓度的改变发生重复。另外，振荡过程与自发不可逆过程也不同，后者反应的方向性与时间的方向性一致，而且存在最终极限，即反应物全部转化为产物，而振荡过程既不与时间进化方向始终如一，又不存在最终极限（只要条件允许）。