反應能壘英文解釋翻譯、反應能壘的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 reaction energy barrier

分詞翻譯：

反應的英語翻譯：

feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response

能的英語翻譯：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【醫】 energy

壘的英語翻譯：

base; rampart
【醫】 barrier; rampart

專業解析

在化學動力學領域，反應能壘（英文：Reaction Energy Barrier）是指化學反應從反應物轉變為生成物的過程中，系統必須克服的最高能量障礙。它本質上是反應路徑上過渡态（Transition State）與反應物之間的能量差，是決定反應速率的關鍵因素。

詳細解釋：

理論基礎與定義：
- 根據過渡态理論（Transition State Theory），化學反應并非直接由反應物變為産物，而是需要經過一個高能量的、不穩定的過渡态構型。
- 反應能壘（ΔG‡）即定義為反應物基态能量與過渡态能量之間的差值（通常指吉布斯自由能差）。反應物分子必須獲得至少等于能壘高度的能量（活化能）才能越過能壘，形成産物。
- 來源：Atkins, P., & de Paula, J. Physical Chemistry (教材标準定義)。
影響反應速率：
- 反應能壘高度與反應速率常數（k）呈指數反比關系，由阿倫尼烏斯方程描述： $$ k = A e^{-frac{Delta G^{ddagger}}{RT}} $$ 其中：
  - k 是速率常數
  - A 是指前因子（頻率因子）
  - ΔG‡ 是吉布斯自由能壘（活化自由能）
  - R 是氣體常數
  - T 是絕對溫度
- 能壘越高，反應速率越慢；能壘越低，反應速率越快。
- 來源：Laidler, K. J. Chemical Kinetics (對阿倫尼烏斯方程與活化能的經典論述)。
催化劑的作用機制：
- 催化劑的核心功能就是通過提供替代反應路徑（通常涉及形成催化劑-底物複合物）來降低反應能壘（ΔG‡），從而顯著加速反應速率。
- 催化劑不改變反應的總能量變化（ΔG），也不影響平衡位置，隻改變達到平衡的速率。
- 來源：Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. Organic Chemistry (闡述催化劑如何降低活化能壘)。
實例說明：
- 在酶催化反應中，酶通過其活性位點與底物特異性結合，穩定反應的過渡态，大幅降低反應能壘（有時可達 $10^{12}$ 倍加速），使得生物體内的化學反應能在溫和條件下高效進行。
- 在材料科學中，理解相變過程的能壘對于控制材料的合成與性質至關重要。
- 來源：生物化學與材料科學領域廣泛認可的基本原理。

網絡擴展解釋

反應能壘是化學反應中反應物轉化為産物時必須克服的能量障礙，其核心概念和特點如下：

一、基本定義

反應能壘指反應物分子在轉變為産物的過程中需要跨越的“能量山峰”，即從初始狀态到過渡态（能量最高點）所需克服的能量差。能壘高度決定了反應的難易程度：能壘越高，反應越難進行；反之則越容易。

二、作用機制

能量障礙：反應物需吸收足夠能量達到過渡态（活化态），才能突破能壘形成産物。例如，類似将石球推至山頂後才能滾落另一側的過程。
微觀與宏觀視角：
- 能壘：微觀層面描述反應路徑中的能量障礙，始終為正值。
- 活化能：宏觀層面量化反應物到過渡态的能量差，可能為負值（如某些自由基反應）。

三、與活化能的區别

對比項	能壘	活化能
定義	反應路徑中的能量障礙	反應物與過渡态的能量差
數值特性	始終為正	可正、可負或為零（如快速自由基反應）
描述層面	微觀分子運動細節	宏觀反應動力學參數

四、影響因素

反應路徑：多步反應中每一步的能壘疊加影響總反應速率。
催化劑作用：通過降低能壘（提供新反應路徑）加速反應，但不改變反應熱力學方向。

反應能壘是化學動力學中的核心概念，需結合過渡态理論理解。實際應用中需注意其與活化能的區别，避免混淆。