
[物化] 活化能
Activation energy of flux lines was gained.
求得了磁通運動的激活能。
The activation energy, before you can have reaction.
這就是反應發生之前的活化能。
The activation energy and the mobility are calculated.
計算出相應的激活能與遷移率。
The corresponding activation energy were also determined.
測定了各體系反應的活化能。
Apparent warp activation energy theory for food drying was carried out.
對食品幹燥進行了偏移活化能理論分析。
活化能(Activation Energy)是化學反應中分子或原子從初始狀态轉變為活化态所需的最低能量阈值。這一概念最早由瑞典化學家斯萬特·阿倫尼烏斯于1889年提出,其核心意義在于解釋為何某些反應在常溫下難以自發進行,而加熱或添加催化劑後反應速率顯著提升。
從熱力學角度分析,活化能反映了反應物分子必須克服的能量壁壘。以燃燒反應為例,即使木材與氧氣反應生成二氧化碳和水的過程是放熱的,仍需外部熱量引燃以提供初始活化能。這一現象可通過阿倫尼烏斯公式量化表達: $$ k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}} $$ 其中$E_a$即為活化能,$R$是氣體常數,$T$為熱力學溫度。
催化劑的特殊作用在于通過提供替代反應路徑,降低活化能需求。例如在合成氨工藝中,鐵基催化劑使氮氣分子解離的活化能從無催化時的約326 kJ/mol降至約150 kJ/mol,顯著提升工業生産效率。這類研究已被美國化學會《化學評論》期刊收錄。
激活能(Activation Energy)是化學反應中的一個核心概念,指反應物分子發生有效碰撞并轉化為産物所需的最小能量。以下是詳細解釋:
基本概念
激活能(符號通常為 ( E_a ))是反應物分子必須克服的能量壁壘,使其達到過渡态(高能中間狀态),從而發生化學反應。即使反應總體是放熱的(釋放能量),仍需外界提供初始能量以啟動反應。
物理意義
分子間的化學鍵斷裂需要能量,而新鍵形成前需克服靜電斥力。激活能決定了反應速率:( E_a ) 越高,反應越難進行。
阿倫尼烏斯方程(Arrhenius Equation)描述了激活能與反應速率的關系:
$$
k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
溫度升高或 ( E_a ) 降低均會顯著加快反應速率。
催化劑的作用
催化劑通過提供替代反應路徑降低 ( E_a ),使反應更易發生,但不改變反應的最終能量變化(熱力學性質)。例如,生物酶可大幅降低生化反應的激活能。
日常現象
通過理解激活能,可優化工業反應條件(如溫度、催化劑選擇)或解釋生物代謝機制。如需擴展學習,可參考化學動力學教材或相關實驗研究。
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