
【機】 Van't Hoff formula
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
formula
【計】 formula; transition formula entry
【化】 equation
【醫】 F.; formula
範托夫公式(Van 't Hoff equation)是物理化學領域的核心公式之一,由荷蘭化學家雅各布斯·亨裡克斯·範特霍夫(Jacobus Henricus van 't Hoff)于1884年提出。該公式通過熱力學原理揭示了溫度對化學反應平衡常數的影響規律,其數學表達式分為兩種形式:
微分形式
$$frac{d(ln K)}{dT} = frac{Delta H^circ}{RT}$$
式中,(K)為平衡常數,(T)為熱力學溫度,(Delta H^circ)為标準焓變,(R)為理想氣體常數。該式表明平衡常數的對數隨溫度變化的速率與反應的焓變直接相關。
積分形式(等壓方程)
$$lnleft(frac{K_2}{K_1}right) = -frac{Delta H^circ}{R}left(frac{1}{T_2} - frac{1}{T_1}right)$$
此形式假設焓變(Delta H^circ)在溫度(T_1)到(T_2)範圍内恒定,可用于預測不同溫度下的平衡狀态。
應用領域
範托夫公式被廣泛用于化工生産、藥物合成及環境科學中。例如,在氨的工業合成(哈伯法)中,通過該公式可優化反應溫度以提高産率。此外,它還與克勞修斯-克拉佩龍方程存在數學同源性,後者用于描述相變過程。
學術權威性驗證
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将範托夫公式列為經典熱力學分析工具,相關定義收錄于《化學術語綱要》。美國化學會(ACS)期刊《化學評論》的多篇綜述亦引用了其推導過程及實驗驗證案例。
參考文獻
範托夫公式(Van't Hoff formula)是描述溶液滲透壓與濃度、溫度關系的物理化學公式,由荷蘭化學家雅各布斯·亨裡克斯·範托夫于1886年提出。以下是其核心内容:
$$ π = cRT $$ 其中:
若某葡萄糖溶液濃度為0.1 mol/L,溫度為25℃,則其滲透壓為:
$$ π = 0.1 , text{mol/L} × 8.314 , text{J·K⁻¹·mol⁻¹} × 298 , text{K} ≈ 247.8 , text{kPa} $$
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