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鍵力常數英文解釋翻譯、鍵力常數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 bond force constant; stretching force constant

分詞翻譯:

力常數的英語翻譯:

【化】 force constant

專業解析

在物理化學領域,鍵力常數(英文:Force Constant)是描述化學鍵強度與剛性的核心物理量。它定量表征了将化學鍵從其平衡位置拉伸或壓縮所需力的大小,是分子振動光譜學和結構分析的關鍵參數。


一、術語定義與核心概念

  1. 漢英對照釋義

    • 鍵力常數 (jiàn lì cháng shù):指在簡諧振動近似下,化學鍵抵抗形變能力的度量參數,對應胡克定律中的比例系數 k
    • Force Constant:A measure of the stiffness of a chemical bond, defined as the second derivative of the potential energy with respect to bond displacement at equilibrium geometry.
  2. 物理意義

    鍵力常數 (k) 越大,化學鍵越強、越難發生形變(如 C≡C 鍵的 k 值高于 C-C 單鍵)。其數值通過紅外或拉曼光譜中的振動頻率計算得出,公式為:

    $$

u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}} $$

其中 ν 為振動頻率,μ 為約化質量。


二、科學應用與重要性


三、權威參考文獻

  1. 《物理化學》教材(Atkins & de Paula)

    系統闡述鍵力常數在簡諧振動模型中的推導與應用(第12章分子光譜學)鍊接:oxfordtextbooks.co.uk/9780198823360

  2. IUPAC 術語數據庫

    明确定義力常數為勢能函數的二階導數 鍊接:goldbook.iupac.org/terms/view/F02460

  3. NIST 化學數據庫

    提供常見化學鍵的标準力常數實測值 鍊接:cccbdb.nist.gov/vibscjustab.asp


四、實例說明

以 CO 分子為例:

網絡擴展解釋

鍵力常數(又稱力常數)是描述化學鍵在伸縮振動中抵抗形變能力的物理量,其核心概念和計算可歸納如下:

一、基本定義

鍵力常數(k)來源于簡諧振子模型,類比彈簧的彈性系數。當原子間距偏離平衡位置(r₀)時,勢能變化遵循胡克定律公式: $$U = frac{1}{2}k(r-r_0)$$ 其中k值越大,化學鍵抵抗伸縮形變的能力越強。

二、物理意義

  1. 鍵強度指标:k值直接反映化學鍵強度,如C≡C鍵(k≈15 N/cm)比C-C單鍵(k≈5 N/cm)更難被拉伸。
  2. 勢能曲率:從量子力學角度,k等于勢能曲線在平衡位置處的二階導數,即: $$k = left. frac{dU}{dr} right|_{r=r_0}$$ 這決定了振動頻率的高低。

三、計算公式

振動頻率與k的關系式為: $$ u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}}$$ 其中μ為約化質量($mu = frac{m_1m_2}{m_1+m_2}$),該公式常用于紅外光譜分析。

四、應用領域

主要用于分子振動光譜分析,例如:

需注意:實際分子振動并非理想簡諧運動,該模型在較大振幅時會偏離真實情況。

分類

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

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