
【机】 Van't Hoff equation; Van't Hoff isochore
范托夫方程式(van't Hoff equation)是物理化学中描述温度对化学平衡常数影响的重要热力学关系式。以下从汉英词典角度对其详细解释:
范托夫方程式揭示了化学平衡常数 ( K ) 与温度 ( T ) 及反应焓变 ( Delta H^circ ) 的定量关系,其微分形式为:
$$
frac{d ln K}{dT} = frac{Delta H^circ}{RT}
$$
其中:
若假设 ( Delta H^circ ) 不随温度变化,积分可得线性形式:
$$
ln K = -frac{Delta H^circ}{R} cdot frac{1}{T} + frac{Delta S^circ}{R}
$$
该式表明,以 ( ln K ) 对 ( 1/T ) 作图可得直线,斜率正比于 ( -Delta H^circ ),用于计算反应热力学参数。
吸热反应(( Delta H^circ >0 )):升温使 ( K ) 增大,平衡向正反应方向移动;
放热反应(( Delta H^circ <0 )):升温使 ( K ) 减小,平衡向逆反应方向移动。
通过实验测定不同温度下的 ( K ) 值,拟合 ( ln K ) vs. ( 1/T ) 直线斜率可求 ( Delta H^circ )(例:酶催化反应热力学研究)。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将其定义为温度对平衡常数影响的标准关系式,适用于理想气体及稀溶液系统。实际非理想体系需结合活度修正,工业中常用于优化化工反应条件(如合成氨工艺的温度控制)。
参考来源:
范托夫方程式(van't Hoff equation)是描述溶液渗透压与溶质浓度、温度关系的核心公式,其基本形式为:
$$
pi = cRT
$$
其中:
该公式表明,在一定温度下,溶液的渗透压仅与溶质粒子(分子或离子)的数量成正比,而与溶质的化学性质无关。例如,25℃(即298K)时,1mol/L的葡萄糖溶液渗透压为$pi = 1 times 8.314 times 298 approx 2478 , text{kPa}$。
如需进一步了解公式推导或实际应用案例,可参考物理化学教材或相关文献。
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