
【機】 Berthelor equation
seashell; shellfish
【醫】 bel
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
equation
【化】 equation
【醫】 equation
貝特洛方程式(Berthelot Equation)是法國化學家馬塞蘭·貝特洛(Marcellin Berthelot)提出的熱化學公式,用于預測有機化合物的燃燒熱(燃燒焓)。該公式通過分子中的原子類型和數量估算燃燒釋放的能量,其核心思想是燃燒熱與分子中原子結合氧的能力相關。
貝特洛提出有機化合物的燃燒熱((Delta H_c))可通過原子貢獻值加和估算。公式為:
$$ Delta H_c = sum (n_i cdot h_i) $$
其中 (n_i) 是分子中原子類型 (i) 的數量,(h_i) 是該原子的熱值系數(如碳原子約 26.05 kcal/mol,氫原子約 62.76 kcal/mol)。
貝特洛假設分子燃燒熱是各原子燃燒熱的線性疊加,忽略分子結構和化學鍵差異。例如,烷烴中每個碳原子貢獻約 26.05 kcal/mol,氫原子貢獻 62.76 kcal/mol。
公式對簡單脂肪烴(如甲烷、乙烷)預測較準,但對含雜原子(O、N等)或環狀結構的化合物誤差顯著。例如,苯的實測燃燒熱比預測值低約 40%,因未考慮共轭體系的穩定性。
貝特洛方程式是早期熱化學定量化的裡程碑,推動了對燃燒過程的系統研究。盡管因簡化模型被現代量子化學方法取代,其原子加和思想仍啟發後續研究,如 Benson 基團貢獻法(Group Additivity)。
Berthelot, M. Thermochimie (1897),提出原子熱值系數理論。
Leicester, H. M. The Historical Background of Chemistry (1956),分析貝特洛公式在熱化學演進中的作用。
Domalski, E. S. Journal of Physical and Chemical Reference Data (1972),對比傳統原子加和法與基團貢獻法的精度差異。
(注:因平台限制未提供鍊接,文獻信息可于學術數據庫如Google Scholar驗證。)
“貝特洛方程式”(Berthelot equation)在不同領域有兩種可能的含義,需根據具體語境區分:
這是描述氣體狀态的熱力學方程,由法國化學家馬塞蘭·貝特洛(Marcellin Berthelot)提出。其形式為:
$$
frac{P V}{R T} = 1 + frac{9}{128} frac{P T_c}{P_c T} left(1 - 6 frac{T_c}{T}right)
$$
其中 (P) 為壓力,(V) 為體積,(T) 為溫度,(R) 為氣體常數,(P_c) 和 (T_c) 分别為臨界壓力和臨界溫度。該方程用于修正理想氣體狀态方程,尤其在高壓或低溫條件下更接近實際氣體行為。
在物理化學中,貝特洛曾提出一種關于溶質在兩相中分配關系的經驗公式,即:
$$
K = frac{C_A}{C_B}
$$
其中 (C_A) 和 (C_B) 為溶質在兩種互不相溶溶劑中的濃度,(K) 為分配常數。此公式後被能斯特(Walther Nernst)優化為更嚴謹的能斯特分配定律,并引入活度概念。
馬塞蘭·貝特洛是19世紀著名化學家,研究領域涵蓋熱化學、爆炸物和氣體行為。他的方程式雖在精度上不及範德瓦爾斯方程,但在早期熱力學發展中具有重要地位。
如需進一步了解具體方程的應用場景或推導過程,可參考熱力學教材或化學史資料。
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