阿仑尼乌斯方程英文解释翻译、阿仑尼乌斯方程的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Arrhenius equation
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
方程的英语翻译:
equation
专业解析
阿仑尼乌斯方程(Arrhenius equation)是描述化学反应速率常数与温度关系的核心公式,由瑞典化学家斯万特·阿仑尼乌斯(Svante Arrhenius)于1889年提出。其数学表达式为:
$$
k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
其中:
- (k) 代表反应速率常数;
- (A) 是指前因子(pre-exponential factor),与分子碰撞频率和空间取向有关;
- (E_a) 为活化能(activation energy),即反应物分子达到过渡态所需的最低能量;
- (R) 是理想气体常数(8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹);
- (T) 是热力学温度(单位:K)。
科学意义与应用
- 温度依赖性:方程表明,温度升高会显著增加反应速率,因指数项中(T)的增大会降低(E_a/(RT))的值。
- 活化能解释:通过实验数据拟合阿仑尼乌斯方程,可计算活化能,从而分析反应机理的能垒特征。
- 工业与自然过程:该方程广泛应用于化工生产优化、大气化学(如臭氧分解反应)及生物代谢过程模拟。
公式变形与对数形式
为便于线性分析,方程常转化为对数形式:
$$
ln k = ln A - frac{E_a}{R} cdot frac{1}{T}
$$
通过绘制(ln k)与(1/T)的曲线(阿仑尼乌斯图),可直观判断反应是否符合阿仑尼乌斯行为。
参考文献来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语定义;
- 《物理化学》(Peter Atkins 等,牛津大学出版社);
- 美国化学会(ACS)《化学评论》期刊;
- 德国施普林格《催化科学》专著;
- 瑞典皇家科学院历史档案。
网络扩展解释
阿伦尼乌斯方程(Arrhenius Equation)是描述化学反应速率常数与温度关系的经验公式,由瑞典化学家斯万特·阿伦尼乌斯于1889年提出,其核心形式为:
$$
k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
其中:
- $k$:反应速率常数,体现反应快慢的指标(单位因反应级数而异);
- $A$:指前因子(频率因子),与分子碰撞频率和空间取向相关的常数;
- $E_a$:活化能(单位:J/mol 或 kJ/mol),反应物转化为产物所需的最低能量阈值;
- $R$:理想气体常数(8.314 J/(mol·K));
- $T$:热力学温度(单位:K)。
方程的物理意义
- 温度影响速率:温度升高时,指数项$e^{-frac{E_a}{RT}}$增大,导致速率常数$k$显著提高。例如,温度每升高10°C,速率可能翻倍。
- 活化能的作用:$E_a$越大,反应速率对温度越敏感。例如,活化能高的反应(如燃烧)需更高温度才能快速进行。
- 适用性:原方程适用于温度变化范围较小的基元反应,但修正后可扩展至非基元反应和部分非均相反应。
其他形式与应用
- 对数形式:$ln k = ln A - frac{E_a}{R} cdot frac{1}{T}$,通过实验数据作$ln k$与$1/T$的直线可求活化能;
- 积分形式:比较两温度下的速率常数:$lnfrac{k_2}{k_1} = -frac{E_a}{R} left( frac{1}{T_2} - frac{1}{T_1} right)$。
历史背景
阿伦尼乌斯受范特霍夫(van 't Hoff)关于温度对平衡常数影响的启发,通过实验总结出该方程,并为其提供了物理解释。后与艾林方程(1935年)共同成为化学动力学的基础理论。
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