
【化】 activation heat
活化熱(Activation Heat)是物理化學領域中描述分子能量狀态變化的重要概念,指物質在發生相變或化學反應時,為克服能壘所吸收或釋放的熱量。在漢英詞典中,該詞條通常對應"activation heat"或"heat of activation",強調能量阈值對反應進程的影響。
從熱力學角度,活化熱的本質與活化能(activation energy)密切相關。根據阿倫尼烏斯方程,反應速率常數與溫度的關系可表示為: $$ k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}} $$ 其中$E_a$為活化能,而活化熱可視為該能量在熱力學系統中的顯性表現。實驗證明,當系統溫度達到臨界點時,分子通過吸收活化熱突破原有能級束縛,進入活化态完成反應。
該概念在工業催化領域具有重要應用價值。例如石油裂解過程中,催化劑通過降低活化熱需求,使反應在較低溫度下高效進行,顯著減少能耗。生物體内的酶促反應也遵循類似機制,酶通過形成酶-底物複合物有效調節活化熱阈值。
權威文獻參考:
活化熱是化學動力學中的曆史術語,現多稱為阿倫尼烏斯活化能(Arrhenius activation energy)。其核心概念和關聯信息如下:
基本定義
活化熱最初由阿倫尼烏斯(Arrhenius)提出,指化學反應中反應物分子需要克服能量壁壘所需的最小能量。這一能量可通過阿倫尼烏斯公式的斜率計算得出,公式為:
$$
E_a = -R cdot frac{d(ln k)}{d(1/T)}
$$
其中,( E_a )為活化能,( R )為氣體常數,( k )為反應速率常數,( T )為溫度。
術語演變
早期文獻中,阿倫尼烏斯将這一能量稱為“活化熱”,後經科學界規範更名為“活化能”。現代IUPAC定義中,活化能更強調能量壁壘的統計意義,而非單純的熱量變化。
活化熱是描述化學反應能量壁壘的曆史術語,現已被更嚴謹的“活化能”替代。其核心意義在于量化反應啟動所需的能量門檻,對理解反應速率、優化工業過程(如燃料電池)具有重要意義。
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