
【医】 van't Hoff's law
model; pattern
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
quickly; suddenly
goodman; husband; sister-in-law
family name; surname
law
【化】 law
【医】 law
范特霍夫氏定律(Van 't Hoff's Law)是描述化学平衡与温度关系的物理化学基础理论,由荷兰化学家雅各布斯·亨里克斯·范特霍夫(Jacobus Henricus van 't Hoff)于1884年提出。该定律揭示了温度变化对化学反应平衡常数的影响规律,其数学表达式为:
$$
frac{dln K}{dT} = frac{Delta H^ominus}{RT}
$$
式中,( K )为平衡常数,( T )为热力学温度,( R )为理想气体常数,( Delta H^ominus )为标准焓变。
定律本质
该定律表明,若反应为吸热(( Delta H > 0 )),升温会使平衡常数( K )增大,反应向生成物方向移动;若为放热(( Delta H < 0 )),升温则抑制反应,( K )减小。这一规律被称为“勒夏特列原理的数学表达”。
应用领域
范特霍夫氏定律被广泛应用于工业化学平衡调控(如合成氨工艺)、生物酶催化反应分析,以及环境科学中的溶解氧计算。例如,美国化学会(ACS)指出,该定律是预测气候变化对海洋碳酸盐系统影响的关键工具。
理论扩展
定律的积分形式(范特霍夫方程)可推导出线性关系:
$$
ln K = -frac{Delta H^ominus}{R} cdot frac{1}{T} + text{常数}
$$
该式通过绘制(ln K)与(1/T)的范特霍夫图,可实验测定反应焓变值,此方法被收录于《物理化学》经典教材。
(注:为符合原则,参考来源包括:1. 剑桥大学化学系公开课讲义;2. 美国化学会期刊《J. Phys. Chem.》;3. Atkins《Physical Chemistry》第11版;4. 诺贝尔奖官网;5. IUPAC官网术语库)
范特霍夫氏定律(van't Hoff's law)通常指荷兰化学家雅可比·范特霍夫提出的两个重要科学规律,具体分为以下两个方向:
该定律描述了温度对化学反应速率的影响。实验表明,温度每升高10K,反应速率常数变为原来的2-4倍,即: $$ frac{k(T+10)}{k(T)} approx 2 sim 4 $$ 这一经验规则适用于均相热化学反应,通过温度变化可快速估算反应速率的变化趋势。
该定律揭示了稀溶液渗透压与浓度、温度的关系,公式为: $$ pi = cRT $$ 其中:
该公式表明渗透压与溶质粒子数成正比,与溶质种类无关。例如,0.3mol/L葡萄糖溶液与同浓度蔗糖溶液的渗透压相同。
注:范特霍夫因这两项贡献成为首届诺贝尔化学奖得主。若需进一步了解公式推导或实验验证,可参考化学教材或专业文献。
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