阿仑尼乌斯定律英文解释翻译、阿仑尼乌斯定律的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Arrhenius law
分词翻译:
阿的英语翻译:
【机】 ar-
尼的英语翻译:
Buddhist nun; priestess
乌的英语翻译:
black; crow; dark
斯的英语翻译:
this
【化】 geepound
定律的英语翻译:
law
【化】 law
【医】 law
专业解析
阿仑尼乌斯定律(Arrhenius Equation)是物理化学中描述化学反应速率常数(k)与温度(T)之间关系的核心公式。其标准数学表达式为:
$$
k = A e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
其中:
- k 代表反应速率常数
- A 指指前因子(Pre-exponential factor),与分子碰撞频率和取向有关
- Eₐ 为活化能(Activation energy),单位通常为 kJ/mol
- R 是理想气体常数(8.314 J/mol·K)
- T 是绝对温度(单位:K)
定律核心意义
- 温度敏感性:公式表明温度微小升高可显著加速反应。例如,活化能 50 kJ/mol 的反应,温度从 300K 升至 310K 时速率约增加 2 倍。
- 能垒解释:活化能 Eₐ 是反应发生需克服的最小能量壁垒,指数项 e^{-E_a/RT} 代表具有足够能量分子的比例(源自麦克斯韦-玻尔兹曼分布)。
- 应用领域:广泛用于预测药物降解、食品保质期、材料老化及大气化学反应(如臭氧分解)的速率温度依赖性。
科学验证与局限性
- 实验支持:通过测定不同温度下的反应速率,以 ln k 对 1/T 作图可得直线,斜率 = -Eₐ/R,验证定律的线性关系。
- 适用范围:适用于基元反应和部分复杂反应,但在极端温度或涉及量子隧穿效应时需修正模型。
权威参考文献
- Laidler, K. J. Chemical Kinetics (3rd ed.), Harper & Row, 1987. (经典动力学教材)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Arrhenius equation"). [金典物理化学定义]
- NASA Chemical Kinetics Database. Atmospheric Reaction Rates. [应用于大气模型]
- Journal of Pharmaceutical Sciences. "Temperature Effects on Drug Stability" (2019). [药学应用研究]
网络扩展解释
阿仑尼乌斯定律(Arrhenius equation)是化学动力学中描述反应速率常数与温度关系的经验公式,由瑞典科学家斯万特·阿仑尼乌斯于1889年提出。以下是详细解释:
1.公式表达
定律的数学表达式为:
$$
k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
其中:
- (k):温度(T)时的反应速率常数;
- (A):指前因子(频率因子),与分子碰撞频率和方向有关,单位与(k)相同;
- (E_a):表观活化能(单位:J·mol⁻¹或kJ·mol⁻¹),表示反应发生所需的最低能量阈值;
- (R):摩尔气体常数(8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹);
- (T):热力学温度(单位:K)。
2.核心意义
该定律表明:
- 温度影响:温度升高((T)增大),指数项值增大,导致(k)显著提高,即反应速率加快。
- 活化能作用:活化能(E_a)越低,反应越容易进行(如催化剂通过降低(E_a)加速反应)。
3.其他形式
- 对数形式:用于实验数据处理:
$$
ln k = ln A - frac{E_a}{RT}
$$
以(ln k)对(1/T)作图可得直线,斜率为(-E_a/R),用于计算活化能。
- 定积分形式:比较不同温度下的速率常数:
$$
ln frac{k_2}{k_1} = frac{E_a}{R} left( frac{1}{T_1} - frac{1}{T_2} right)
$$
4.适用性与局限
- 适用范围:适用于基元反应和部分复杂反应。
- 局限性:假设(E_a)与温度无关,但在较宽温度范围或复杂反应中,(ln k)与(1/T)可能偏离线性关系。
5.实际应用
- 预测反应速率:通过温度调控优化化工生产;
- 催化剂设计:通过降低(E_a)提高反应效率。
阿仑尼乌斯定律通过指数关系揭示了温度与反应速率的深层联系,是化学动力学和工业反应设计的基础工具。
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