
【化】 van't Hoff equation
model; pattern
entrust; hold in the palm; plead; set off; sth. serving as a support
【化】 Torr
【醫】 pad; support
goodman; husband; sister-in-law
equation
範托夫方程(Van 't Hoff equation)是物理化學領域描述化學平衡常數與溫度關系的核心公式,其英文全稱為Van 't Hoff equation。該方程由荷蘭化學家雅各布斯·亨裡克斯·範托夫于1884年提出,揭示了溫度變化對反應方向及平衡狀态的定量影響。
方程的标準微分形式為: $$ frac{d ln K}{d T} = frac{Delta H^{ominus}}{R T^{2}} $$ 其中:
在恒壓條件下,方程可積分推導為線性形式: $$ ln K = -frac{Delta H^{ominus}}{R} cdot frac{1}{T} + frac{Delta S^{ominus}}{R} $$ 該表達式将平衡常數的自然對數與溫度的倒數呈線性關系,斜率反映反應的吸放熱特性((Delta H^{ominus})),截距關聯熵變((Delta S^{ominus}))。這一特性使其在工業催化劑設計和生物酶活性分析中具有重要應用價值。
權威研究顯示,範托夫方程還延伸至溶液滲透壓計算((Pi = i c R T)),其中滲透系數(i)可表征電解質溶液的離解程度。美國化學會(ACS Publications)及《Journal of Chemical Education》均将其列為熱力學教學的核心知識點。
範托夫方程(van't Hoff equation)是物理化學中的重要概念,通常涉及熱力學平衡或反應動力學領域,具體含義需結合上下文區分:
該方程描述化學平衡常數((K))與溫度((T))的關系,公式為: $$ frac{d(ln K)}{dT} = frac{Delta H^ominus}{RT} $$ 其中:
應用:通過測定不同溫度下的平衡常數,可計算反應的焓變值,進而預測溫度對平衡移動方向的影響。
該規則描述溫度對反應速率的影響,公式簡化為: $$ gamma = frac{k_{T+10}}{k_T} approx 2-4 $$ 即溫度每升高10°C,反應速率常數((k))增大2-4倍。更精确的表達式與阿倫尼烏斯方程相關: $$ ln frac{k_2}{k_1} = frac{E_a}{R} left( frac{1}{T_1} - frac{1}{T_2} right) $$ 應用:估算溫度變化對反應速率的定性影響。
類型 | 領域 | 核心變量 | 物理意義 |
---|---|---|---|
熱力學方程 | 化學平衡 | 平衡常數 (K) | 溫度對平衡移動的影響 |
動力學規則 | 反應速率 | 速率常數 (k) | 溫度對反應速率的加速效應 |
注意:兩者均以荷蘭化學家範托夫命名,但分别對應熱力學和動力學領域,需避免混淆。如需具體應用計算,需根據實驗數據選擇對應公式。
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