阿侖尼烏斯方程英文解釋翻譯、阿侖尼烏斯方程的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Arrhenius equation
分詞翻譯:
阿的英語翻譯:
【機】 ar-
尼的英語翻譯:
Buddhist nun; priestess
烏的英語翻譯:
black; crow; dark
斯的英語翻譯:
this
【化】 geepound
方程的英語翻譯:
equation
專業解析
阿侖尼烏斯方程(Arrhenius equation)是描述化學反應速率常數與溫度關系的核心公式,由瑞典化學家斯萬特·阿侖尼烏斯(Svante Arrhenius)于1889年提出。其數學表達式為:
$$
k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
其中:
- (k) 代表反應速率常數;
- (A) 是指前因子(pre-exponential factor),與分子碰撞頻率和空間取向有關;
- (E_a) 為活化能(activation energy),即反應物分子達到過渡态所需的最低能量;
- (R) 是理想氣體常數(8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹);
- (T) 是熱力學溫度(單位:K)。
科學意義與應用
- 溫度依賴性:方程表明,溫度升高會顯著增加反應速率,因指數項中(T)的增大會降低(E_a/(RT))的值。
- 活化能解釋:通過實驗數據拟合阿侖尼烏斯方程,可計算活化能,從而分析反應機理的能壘特征。
- 工業與自然過程:該方程廣泛應用于化工生産優化、大氣化學(如臭氧分解反應)及生物代謝過程模拟。
公式變形與對數形式
為便于線性分析,方程常轉化為對數形式:
$$
ln k = ln A - frac{E_a}{R} cdot frac{1}{T}
$$
通過繪制(ln k)與(1/T)的曲線(阿侖尼烏斯圖),可直觀判斷反應是否符合阿侖尼烏斯行為。
參考文獻來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)術語定義;
- 《物理化學》(Peter Atkins 等,牛津大學出版社);
- 美國化學會(ACS)《化學評論》期刊;
- 德國施普林格《催化科學》專著;
- 瑞典皇家科學院曆史檔案。
網絡擴展解釋
阿倫尼烏斯方程(Arrhenius Equation)是描述化學反應速率常數與溫度關系的經驗公式,由瑞典化學家斯萬特·阿倫尼烏斯于1889年提出,其核心形式為:
$$
k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}
$$
其中:
- $k$:反應速率常數,體現反應快慢的指标(單位因反應級數而異);
- $A$:指前因子(頻率因子),與分子碰撞頻率和空間取向相關的常數;
- $E_a$:活化能(單位:J/mol 或 kJ/mol),反應物轉化為産物所需的最低能量阈值;
- $R$:理想氣體常數(8.314 J/(mol·K));
- $T$:熱力學溫度(單位:K)。
方程的物理意義
- 溫度影響速率:溫度升高時,指數項$e^{-frac{E_a}{RT}}$增大,導緻速率常數$k$顯著提高。例如,溫度每升高10°C,速率可能翻倍。
- 活化能的作用:$E_a$越大,反應速率對溫度越敏感。例如,活化能高的反應(如燃燒)需更高溫度才能快速進行。
- 適用性:原方程適用于溫度變化範圍較小的基元反應,但修正後可擴展至非基元反應和部分非均相反應。
其他形式與應用
- 對數形式:$ln k = ln A - frac{E_a}{R} cdot frac{1}{T}$,通過實驗數據作$ln k$與$1/T$的直線可求活化能;
- 積分形式:比較兩溫度下的速率常數:$lnfrac{k_2}{k_1} = -frac{E_a}{R} left( frac{1}{T_2} - frac{1}{T_1} right)$。
曆史背景
阿倫尼烏斯受範特霍夫(van 't Hoff)關于溫度對平衡常數影響的啟發,通過實驗總結出該方程,并為其提供了物理解釋。後與艾林方程(1935年)共同成為化學動力學的基礎理論。
分類
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