
【化】 bond force constant; stretching force constant
在物理化学领域,键力常数(英文:Force Constant)是描述化学键强度与刚性的核心物理量。它定量表征了将化学键从其平衡位置拉伸或压缩所需力的大小,是分子振动光谱学和结构分析的关键参数。
汉英对照释义
物理意义
键力常数 (k) 越大,化学键越强、越难发生形变(如 C≡C 键的 k 值高于 C-C 单键)。其数值通过红外或拉曼光谱中的振动频率计算得出,公式为:
$$
u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}} $$
其中 ν 为振动频率,μ 为约化质量。
系统阐述键力常数在简谐振动模型中的推导与应用(第12章分子光谱学)链接:oxfordtextbooks.co.uk/9780198823360
明确定义力常数为势能函数的二阶导数 链接:goldbook.iupac.org/terms/view/F02460
提供常见化学键的标准力常数实测值 链接:cccbdb.nist.gov/vibscjustab.asp
以 CO 分子为例:
键力常数(又称力常数)是描述化学键在伸缩振动中抵抗形变能力的物理量,其核心概念和计算可归纳如下:
键力常数(k)来源于简谐振子模型,类比弹簧的弹性系数。当原子间距偏离平衡位置(r₀)时,势能变化遵循胡克定律公式: $$U = frac{1}{2}k(r-r_0)$$ 其中k值越大,化学键抵抗伸缩形变的能力越强。
振动频率与k的关系式为: $$ u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}}$$ 其中μ为约化质量($mu = frac{m_1m_2}{m_1+m_2}$),该公式常用于红外光谱分析。
主要用于分子振动光谱分析,例如:
需注意:实际分子振动并非理想简谐运动,该模型在较大振幅时会偏离真实情况。
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