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阿倫尼烏斯方程,阿倫尼烏斯方程是什么

來源:整理 時(shí)間:2024-11-22 06:34:19 編輯:智能門戶 手機(jī)版

1,阿倫尼烏斯方程是什么

k=Ae-Ea/RT 化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系

阿倫尼烏斯方程是什么

2,Arrhenius方程中的A是怎么一回事

k=Aexp(-Ea/RT)A為指前因子(也稱頻率因子)。是一個(gè)常數(shù)性質(zhì):阿倫尼烏斯公式k=A·e-Ea/RT中,k、R、T、Ea分別是化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)、摩爾氣體常數(shù)、反應(yīng)溫度及活化能,式中的A稱為指前因子。它是一個(gè)只由反應(yīng)本性決定而與反應(yīng)溫度及系統(tǒng)中物質(zhì)濃度無關(guān)的常數(shù),與k具有相同的量綱。A是反應(yīng)的重要?jiǎng)恿W(xué)參量之一。 阿倫尼烏斯公式 非活化分子轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿铀栉盏哪芰繛榛罨艿挠?jì)算可用阿倫尼烏斯方程求解。阿倫尼烏斯方程反應(yīng)了化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)K隨溫度變化的關(guān)系。在多數(shù)情況下,其定量規(guī)律可由阿倫尼烏斯公式來描述: K=Aexp(-Ea/RT) (1) 式中:κ為反應(yīng)的速率系(常)數(shù);Ea和A分別稱為活化能和指前因子,是化學(xué)動(dòng)力學(xué)中極重要的兩個(gè)參數(shù);R為摩爾氣體常數(shù);T為熱力學(xué)溫度。祝學(xué)習(xí)進(jìn)步

Arrhenius方程中的A是怎么一回事

3,阿侖尼烏斯公式的內(nèi)容及意義

k=Aexp(-Ea/RT)Arrhenius equation 由瑞典的阿倫尼烏斯所創(chuàng)立。化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。公式寫作 k=Aexp(-Ea/RT) (指數(shù)式)。k為速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子)。也常用其另外一種形式:lnk=lnA—Ea/RT (對(duì)數(shù)式)。據(jù)此式作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的lnk~1/T圖為一直線,由斜率可得表觀活化能Ea,由截距可得指前因子A。將對(duì)數(shù)式微分可得: dlnk/dT=Ea/RTˇ2 (微分式),如果溫度變化不大,Ea可視為常數(shù),將微分式作定積分可得不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)與其相對(duì)應(yīng)的溫度之間的關(guān)系。從而指前因子A可約去: ln(k2/k1)=-Ea/R(1/T2-1/T1) (積分式)。阿倫尼烏斯方程一般適用于溫度變化范圍不大的情況,這時(shí)A和Ea變化不大,阿倫尼烏斯方程有很好的適用性。若溫度范圍較大,則阿倫尼烏斯方程會(huì)產(chǎn)生誤差,此時(shí)常用下面的公式對(duì)阿倫尼烏斯方程進(jìn)行修正: 其中A、n、Ea均為常數(shù),實(shí)驗(yàn)得到的n值通常在?1至1之間。如果n=0,就得到未修正的阿倫尼烏斯方程。

阿侖尼烏斯公式的內(nèi)容及意義

4,化學(xué)的克拉伯龍方程與阿累尼烏斯公式

克拉珀龍方程式通常用下式表示:PV=nRT……① 推導(dǎo): pV=nRT 推導(dǎo)該公式建立在Boyle-Marriote定律,Charles-Gay-Lussac定律,Avogadro定律基礎(chǔ)上 V=f(p,T,N) 求V全微分 將Boyle-Marriote定律,以及Charles-Gay-Lussac定律代入全微分中 不定積分得到lnV+lnp=lnT+C 令C=lnR 即得pVm=RT 同乘以n得到pV=nRT 注:所有氣體R值均相同。 如果壓強(qiáng)、溫度和體積都采用國際單位(SI),則P表示壓強(qiáng),單位Pa;V表示氣體體積,單位立方米;n表示物質(zhì)的量,單位mol;T表示熱力學(xué)溫度,單位K(開爾文);R表示氣體常數(shù),單位J·mol^-1·K^-1或kPa·L·K^-1·mol^-1。R=8.314帕米3/摩爾·K。 因?yàn)閚=m/M、ρ=m/v(n—物質(zhì)的量,m—物質(zhì)的質(zhì)量,M—物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,數(shù)值上等于物質(zhì)的分子量,ρ—?dú)鈶B(tài)物質(zhì)的密度),所以克拉伯龍方程式也可寫成以下兩種形式: Pv=m/MRT ……② PM=ρRT ……③ 以A、B兩種氣體來進(jìn)行討論。 (1)在相同T、P、V時(shí): 根據(jù)①式:nA=nB(即阿伏加德羅定律) 摩爾質(zhì)量之比=分子量之比=密度之比=相對(duì)密度)。若mA=mB則MA=MB。 (2)在相同T·P時(shí): 體積之比=摩爾質(zhì)量的反比;兩氣體的物質(zhì)的量之比=摩爾質(zhì)量的反比) 物質(zhì)的量之比=氣體密度的反比;兩氣體的體積之比=氣體密度的反比)。 (3)在相同T·V時(shí): 摩爾質(zhì)量的反比;兩氣體的壓強(qiáng)之比=氣體分子量的反比)。 阿倫尼烏斯方程是瑞典化學(xué)家阿倫尼烏斯提出的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度之間的關(guān)系式。 阿倫尼烏斯方程可以表示為以下形式: TAF=Lnormal/Lstress=e 其中Lnormal及Lstress分別為正常狀況下的使用壽命及加速測(cè)試下的使用壽命。 Ea 表示活化能。K表示玻爾茲曼常數(shù)(8.62*10eV/K)。Tnormal及Tstress分別表示正常狀況下的絕對(duì)溫度及加速測(cè)試下的絕對(duì)溫度。 阿累尼烏斯方程為: 式中:k — 反應(yīng)速率常數(shù),min k0 — 頻率因子常數(shù),min Ea — 反應(yīng)活化能,J×mol R — 氣體常數(shù),8.314J×mol×K T — 絕對(duì)溫度,K

5,什么是Arrhenius方程

由瑞典的阿倫尼烏斯所創(chuàng)立的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。公式寫作 k=Ae(???/??)(指數(shù)式)。k為速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子)。該定律除對(duì)所有的基元反應(yīng)適用外,對(duì)于一大批(不是全部)復(fù)雜反應(yīng)也適用。擴(kuò)展資料化學(xué)反應(yīng)的類型是比較多的,溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響也是相當(dāng)復(fù)雜的,并非所有的化學(xué)反應(yīng)都符合Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式。但對(duì)于最常見的簡(jiǎn)單反應(yīng)來說,化學(xué)反應(yīng)速率通常隨溫度的升高而加快,而且成指數(shù)關(guān)系,可以用Arrhenius公式來定量描述。本公式雖然最初是從氣相反應(yīng)中總結(jié)出來的,但同樣適用于液相反應(yīng)和復(fù)相催化反應(yīng)。另外,本公式不僅適用于基元反應(yīng),而且對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)中的任一基元反應(yīng)也是適用的。同時(shí),對(duì)于某些復(fù)雜反應(yīng)來說,只要其速率公式滿足或的形式,仍可以運(yùn)用本公式來描述k與T的關(guān)系,只不過此時(shí)公式中指數(shù)前因子和活化能已不再具有簡(jiǎn)單反應(yīng)那樣明確的意義,而可能是組成該復(fù)雜反應(yīng)的各個(gè)簡(jiǎn)單反應(yīng)的指前因子或活化能的某種組合。參考資料來源:百度百科-阿累尼烏斯方程參考資料來源:百度百科-阿倫尼烏斯公式
阿倫尼烏斯公式(Arrhenius equation )是由瑞典的阿倫尼烏斯所創(chuàng)立的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。公式寫作 k=Ae-Ea/RT (指數(shù)式)。k為速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子)。該定律除對(duì)所有的基元反應(yīng)適用外,對(duì)于一大批(不是全部)復(fù)雜反應(yīng)也適用。長期實(shí)踐證明該公式適用范圍廣,不僅適用于氣相反應(yīng),而且適用于液相反應(yīng)和大部分復(fù)項(xiàng)催化反應(yīng),但并不是所有的反應(yīng)都符合阿倫尼烏斯公式。在彈箭貯存壽命定量評(píng)估中應(yīng)用該公式之前,需進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觥U(kuò)展資料:阿倫尼烏斯公式的適用范圍需要注意,阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式的前提假設(shè)認(rèn)為活化能Ea被視為與溫度無關(guān)的常數(shù),在一定溫度范圍內(nèi)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合,但是由于溫度范圍較寬或是較復(fù)雜的反應(yīng),lnk與1/T就不是一條很好的直線了。說明活化能與溫度是有關(guān)的,阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)某些復(fù)雜反應(yīng)不適用。長期實(shí)踐證明該公式適用范圍廣,不僅適用于氣相反應(yīng),而且適用于液相反應(yīng)和大部分復(fù)項(xiàng)催化反應(yīng),但并不是所有的反應(yīng)都符合阿倫尼烏斯公式。在彈箭貯存壽命定量評(píng)估中應(yīng)用該公式之前,需進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?。參考資料來源:百度百科-阿倫尼烏斯公式
阿倫尼烏斯方程,化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。公式寫作k=Ae-Ea/RT。k為速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子)。k=Aexp(-Ea/RT)Arrhenius認(rèn)為活化能與溫度無關(guān),后人證實(shí)是有關(guān)的,但是在溫度變化不大時(shí)時(shí)基本正確的也常用其另外一種形式:lnk=lnA—Ea/RT。據(jù)此式作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的lnk~1/T圖為一直線,由斜率可得表觀活化能Ea,由截距可得指前因子A期中R為氣體常數(shù):8.314J/mol?k,Ea為活化能,T為熱力學(xué)溫度。進(jìn)一步分析:⑴在室溫下,Ea每增加4KJ·mol-1,將使k值降低80%.在室溫相同或相近的情況下,活化能aE大的反應(yīng),其速率系數(shù)k則小,反應(yīng)速率較?。籈a小的反應(yīng)k較大,反應(yīng)速率較大。 ⑵對(duì)同一反應(yīng)來說,溫度升高反應(yīng)速率系數(shù)k增大,一般每升高10℃,k值將增大2~10倍。 ⑶對(duì)同一反應(yīng)來說,升高一定溫度,在高溫區(qū),k值增大倍數(shù)??;在低溫區(qū)k值增大倍數(shù)大,因此,對(duì)一些在較低溫度下進(jìn)行的反應(yīng),升高溫度更有利于反應(yīng)速率的提高。 ⑷對(duì)于不同的反應(yīng),升高相同溫度,Ea大的反應(yīng)k值增大倍數(shù)大;Ea小的反應(yīng)k值增大倍數(shù)小。即升高溫度對(duì)進(jìn)行的慢的反應(yīng)將起到更明顯的加速作用。
阿倫尼烏斯公式(Arrhenius equation )是由瑞典的阿倫尼烏斯所創(chuàng)立的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。公式寫作 k=Ae-Ea/RT (指數(shù)式)。k為速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子)。該定律除對(duì)所有的基元反應(yīng)適用外,對(duì)于一大批(不是全部)復(fù)雜反應(yīng)也適用。
阿倫尼烏斯方程,化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度變化關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式.公式寫作k=Ae-Ea/RT.k為速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為表觀活化能,A為指前因子(也稱頻率因子).也常用其另外一種形式:lnk=lnA—Ea/RT.據(jù)此式作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的lnk~1/T圖為一直線,由斜率可得表觀活化能Ea,由截距可得指前因子A

6,安倫尼烏斯方程是什么

溶質(zhì)溶解在溶劑中,就會(huì)使溶劑的性質(zhì)發(fā)生變化。例如,在一定量的溶劑中溶解一定量的溶質(zhì)以后,所形成溶液的蒸氣壓就比純?nèi)軇┑牡鸵恍蝗芤旱姆悬c(diǎn)比純?nèi)軇┑母咭恍?;溶液的凝固點(diǎn)比純?nèi)軇┑牡鸵恍?。?duì)于非電解質(zhì)的溶液來說,蒸氣壓降低的數(shù)值與溶液的重量摩爾濃度成正比,如果溶質(zhì)是酸、堿、鹽,則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)值與理論計(jì)算值會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的偏差。而且酸、堿、鹽的稀溶液的蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降都比同濃度的非電解質(zhì)溶液的數(shù)值要大些。通常把酸、堿、鹽一類溶液的這種性質(zhì)稱為“反常行為”,溶液越稀,“反常程度”越突出。荷蘭化學(xué)家范霍夫指出:在計(jì)算溶液的蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降、滲透壓時(shí),應(yīng)該引入校正系數(shù),溶液越稀,校正系數(shù)越大。但是他并不能從理論上解釋,為什么會(huì)存在這些“反常行為”?為什么必須使用校正系數(shù)?解決這個(gè)問題的是范霍夫同時(shí)代的化學(xué)家阿累尼烏斯。1859年2月19日阿累尼烏斯生于瑞典烏普薩拉附近的維克城堡,父親是烏普薩拉大學(xué)的學(xué)監(jiān)。他從小非常聰明,17歲考入烏普薩拉大學(xué),1978年畢業(yè)后,由于烏普薩拉大學(xué)在化學(xué)的教學(xué)和研究中相當(dāng)?shù)谋J兀@樣就促使阿累尼烏斯離開了這所古老的大學(xué),來到瑞典科學(xué)院物理研究所,擔(dān)任埃德倫德教授的助手。當(dāng)時(shí),埃德倫德正在研究和測(cè)量溶液的電導(dǎo),在他的指導(dǎo)下,阿累尼烏斯于1882年開始研究濃度很稀的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo),并于1883年寫出了博士論文《電解質(zhì)的導(dǎo)電性研究》,提出了電解質(zhì)在水溶液中自動(dòng)離解成游離的帶電粒子的概念。對(duì)電解質(zhì)電離的研究,可以追溯到法拉弟時(shí)代。法拉弟在研究電解反應(yīng)時(shí),把電解以前未被分解的物質(zhì)叫做電解質(zhì),意思是這種物質(zhì)乃是用電流能夠使它分解的物質(zhì)。他還認(rèn)為,溶液中的電流是由帶電荷的被分解的物質(zhì)輸送的,這種物質(zhì)叫做離子,它的含義是被電流分解出來的物質(zhì)。后來希托夫德和柯爾勞希20000060_0336_1德都研究過離子在溶液中的遷移,但是他們也都認(rèn)為離子是通電后產(chǎn)生的。在眾多的研究電解質(zhì)電離的化學(xué)家中,只有A.威廉森20000060_0337_0英和克勞胥斯德具有與阿累尼烏斯相類似的見解。他們認(rèn)為:電解質(zhì)的分子與形成它們的原子之間存在著動(dòng)態(tài)平衡,電解質(zhì)分子與鄰近的分子之間不斷地交換原子,因此分子的離解和原子的化合永遠(yuǎn)在連續(xù)不斷地進(jìn)行。但是,他們又認(rèn)為這些離解出來的原子只能在很短的時(shí)間內(nèi)存在,即他們只相信電解質(zhì)只有極小的離解度,認(rèn)為在常溫下溶液中的分子不可能大量的離解。阿累尼烏斯正是在前人的基礎(chǔ)上,通過研究電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性,發(fā)展了電離理論。他的觀點(diǎn)與法拉弟、希托夫、柯爾勞希的差別在于:后面三位科學(xué)家認(rèn)為離子是通電以后產(chǎn)生的;阿累尼烏斯則認(rèn)為,在通電以前,電解質(zhì)就已經(jīng)在水溶液中離解了。阿累尼烏斯的觀點(diǎn)與A.威廉森和克勞胥斯的區(qū)別在于:后者認(rèn)為電解質(zhì)在水溶液中的離解度極??;前者則認(rèn)為離解度很大,而且溶液越稀,離解度越大。阿累尼烏斯的新觀點(diǎn)在當(dāng)時(shí)的化學(xué)界引起了很大的爭(zhēng)論。就在他的論文答辯會(huì)上,到會(huì)的多數(shù)化學(xué)家和物理學(xué)家都認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)工作做得不錯(cuò)。但是他們對(duì)于阿累尼烏斯關(guān)于離子不是在電流作用下產(chǎn)生的這種觀點(diǎn),卻表示難以接受。主持答辯的克利夫瑞教授甚至認(rèn)為這是一種荒唐的結(jié)論。盡管阿累尼烏斯的論文被通過了,而且也獲得了烏普薩拉大學(xué)的博士學(xué)位,但是,由于多數(shù)教授對(duì)他的論文的評(píng)價(jià)不高,使他沒有獲得應(yīng)有的地位,烏普薩拉大學(xué)甚至未授給他渴望已久的物理學(xué)講師一職。多虧著名的物理化學(xué)家奧斯特瓦爾德幫助,特別約請(qǐng)阿累尼烏斯到里加大學(xué)任副教授,在這種壓力下,烏普薩拉大學(xué)當(dāng)局才被迫于1884年授予阿累尼烏斯物理化學(xué)講師一職。1885年阿累尼烏斯在埃德倫德的幫助下,從瑞典科學(xué)院獲得了一筆獎(jiǎng)學(xué)金,出國研究物理化學(xué)。在國外,他有機(jī)會(huì)結(jié)識(shí)了著名的物理化學(xué)家范霍夫和能斯特德,并同他們合作,進(jìn)行物理化學(xué)研究。1887年阿累尼烏斯通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)表了另一篇論文《關(guān)于溶質(zhì)在水中的離解》,論文不但重申了電解質(zhì)溶于水就會(huì)自發(fā)地、大量地離解成正、負(fù)離子。而且還作出了更重要的貢獻(xiàn),即對(duì)電解質(zhì)的電離作了定量的計(jì)算,這是他的工作與前人又一不同之處。他在論文中指出,把同量的電解質(zhì)溶解在不同量的水中,則溶液越稀,電離度越大,即分子電導(dǎo)μ越大。當(dāng)將溶液進(jìn)行無限稀釋時(shí),電解質(zhì)分子已經(jīng)幾乎全部變成了離子,這時(shí)測(cè)得的溶液的分子電導(dǎo)為μ∞,它達(dá)到了最大值。他將比值μ/μ∞叫做“活度系數(shù)”,以α表示之(在現(xiàn)代的教科書中,α稱為離解度)。以上就是電離理論的主要論點(diǎn)。電離理論很好地解釋了酸、堿、鹽溶液的蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降的數(shù)值所出現(xiàn)的“反常情況”。阿累尼烏斯指出,只有在水溶液中不會(huì)發(fā)生離解的非電解質(zhì)的溶液才遵守凝固點(diǎn)下降公式和滲透壓公式:PV=KT酸、堿、鹽之所以不遵守這兩個(gè)公式,是由于它們?cè)谒芤褐须x解成離子,使溶液內(nèi)溶質(zhì)的粒子數(shù)增加了,所以才需要在公式右邊乘上范霍夫提出的校正系數(shù)i(i>1),使實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算相符合。PV=iKT如果一個(gè)分子不只電離成兩個(gè)離子,而是電離成n個(gè)離子,那么i=1+(n-1)α。阿累尼烏斯從電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出了α值,再從α計(jì)算出i;他又從凝固點(diǎn)下降實(shí)驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算了i值。他發(fā)現(xiàn)用這二種完全不同的實(shí)驗(yàn)方法所得到的i值竟然十分符合,再一次說明了電離理論是正確的。電離理論認(rèn)為:溶液越稀,“活度系數(shù)即”α越大,i值就越接近n。當(dāng)n=2時(shí),i值接近2;當(dāng)n=3時(shí),i值接近3。電離理論解釋了酸、堿的強(qiáng)度,即離解度大的是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿;離解度小的是弱酸和弱堿。它還能說明中和反應(yīng)和水解反應(yīng)的本質(zhì)以及緩沖作用的機(jī)理,例如強(qiáng)酸和強(qiáng)堿之間的中和反應(yīng)在實(shí)質(zhì)上都是氫離子和氫氧根離子的反應(yīng),因此,不論是什么強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,只要它們是稀釋的水溶液,其中和熱必然是相同的。
朋友,你好。.阿倫尼烏斯方程[阿倫尼烏斯方程是定量表示k與T的關(guān)系式。1微分式 式中Ea稱為阿倫尼烏斯活化能,其單位為J.mol-1。 2定積分式若視Ea與溫度無關(guān),令溫度T1時(shí)的速率常數(shù)為k1,T2時(shí)的速率常數(shù)為k2。把微分式進(jìn)行定積分和不定積分,分別有?3不定積分式: (1)指數(shù)式: A稱為指前因子,單位與k相同,阿倫尼烏斯認(rèn)為A和Ea都是與溫度無關(guān)的常數(shù)。(1)對(duì)數(shù)式: 阿倫尼烏斯方程的對(duì)數(shù)式描述了速率系數(shù)的對(duì)數(shù)與1/T 之間的線性關(guān)系??梢愿鶕?jù)不同溫度下測(cè)定的k 值,以 lnk 對(duì)1/T 作圖為一直線,通過直線的斜率可求活化能Ea,通過直線截距可求A。在溫度范圍不太寬時(shí),阿倫尼烏斯方程適用于基元反應(yīng)和許多總包反應(yīng),也常應(yīng)用于一些非均相反應(yīng)。反應(yīng)速率系數(shù)k與溫度的關(guān)系,有如圖10.4-1所示的五種情況: ( (1) (2) (3) (4) (5) 圖10.4-1溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響的五種情況圖(1)說明反應(yīng)速率隨溫度的升高而逐漸加快,它們之間呈指數(shù)關(guān)系,這類反應(yīng)最為常見。圖(2)說明開始時(shí)反應(yīng)速率受溫度影響不大,到達(dá)一定極限時(shí),反應(yīng)以爆炸的形式極快的進(jìn)行。圖(3)說明在溫度不太高時(shí),速率隨溫度的升高而加快,到達(dá)一定的溫度,速率反而下降。如多相催化反應(yīng)和酶催化反應(yīng)。圖(4)說明速率在隨溫度升到某一高度時(shí)下降,再升高溫度,速率又迅速增加,可能發(fā)生了副反應(yīng)。圖(5)說明溫度升高,速率反而下降。這種類型很少,如一氧化氮氧化成二氧化氮。10.4.2活化能Ea[10]??(1)定義上式表明lnk隨T的變化率與Ea成正比,即活化能越高,則反應(yīng)速率隨溫度的升高增加得越快,反應(yīng)速率對(duì)溫度越敏感。若同時(shí)存在幾個(gè)反應(yīng),則高溫對(duì)活化能高的反映有利,低溫對(duì)活化能低的反應(yīng)有利。⑵基元反應(yīng)活化能的意義阿倫尼烏斯設(shè)想:化學(xué)家阿倫尼烏斯反應(yīng)物分子分為:活化分子——相互碰撞可發(fā)生化學(xué)反應(yīng);非活化分子——相互碰撞不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由非活化分子轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿铀枰哪芰烤褪腔罨?。一定溫度下,活化能越大,活化分子所占的比例和反?yīng)速率常數(shù)就越小;溫度越高,活化分子所占的比例和反應(yīng)速率常數(shù)就越大。兩個(gè)HI分子的趨近需克服H與H之間的斥力,H與I之間的引力。同樣,它的逆反應(yīng)也需克服逆反應(yīng)的活化能。對(duì)基元反應(yīng)2HI?0?3 H2+2I.,若反應(yīng)是可逆的,則正、逆元反應(yīng)的活化能及反應(yīng)可表示為圖10.4-2。Ea,1Ea,-1Q2HII--H--H--IH2+2I. 圖10.4-2 正、逆元反應(yīng)的活化能及反應(yīng)Ea,1、Ea,-1為正逆反應(yīng)的活化能,Q= Ea,1-Ea,-1 為反應(yīng)的摩爾恒容熱。10.4.3活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系假設(shè)有一正逆都可進(jìn)行的反應(yīng)υ1=υ-1時(shí),反應(yīng)達(dá)動(dòng)態(tài)平衡,即得平衡常數(shù):溫度不變時(shí)Kc為常數(shù)根據(jù)KC = k1 / k-1 和Arrhenius 公式 :又有化學(xué)反應(yīng)的范特霍夫方程:化學(xué)家范特霍夫所以:
溶質(zhì)溶解在溶劑中,就會(huì)使溶劑的性質(zhì)發(fā)生變化。例如,在一定量的溶劑中溶解一定量的溶質(zhì)以后,所形成溶液的蒸氣壓就比純?nèi)軇┑牡鸵恍?;溶液的沸點(diǎn)比純?nèi)軇┑母咭恍?;溶液的凝固點(diǎn)比純?nèi)軇┑牡鸵恍?。?duì)于非電解質(zhì)的溶液來說,蒸氣壓降低的數(shù)值與溶液的重量摩爾濃度成正比,如果溶質(zhì)是酸、堿、鹽,則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)值與理論計(jì)算值會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的偏差。而且酸、堿、鹽的稀溶液的蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降都比同濃度的非電解質(zhì)溶液的數(shù)值要大些。通常把酸、堿、鹽一類溶液的這種性質(zhì)稱為“反常行為”,溶液越稀,“反常程度”越突出。荷蘭化學(xué)家范霍夫指出:在計(jì)算溶液的蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降、滲透壓時(shí),應(yīng)該引入校正系數(shù),溶液越稀,校正系數(shù)越大。但是他并不能從理論上解釋,為什么會(huì)存在這些“反常行為”?為什么必須使用校正系數(shù)?解決這個(gè)問題的是范霍夫同時(shí)代的化學(xué)家阿累尼烏斯。1859年2月19日阿累尼烏斯生于瑞典烏普薩拉附近的維克城堡,父親是烏普薩拉大學(xué)的學(xué)監(jiān)。他從小非常聰明,17歲考入烏普薩拉大學(xué),1978年畢業(yè)后,由于烏普薩拉大學(xué)在化學(xué)的教學(xué)和研究中相當(dāng)?shù)谋J?,這樣就促使阿累尼烏斯離開了這所古老的大學(xué),來到瑞典科學(xué)院物理研究所,擔(dān)任埃德倫德教授的助手。當(dāng)時(shí),埃德倫德正在研究和測(cè)量溶液的電導(dǎo),在他的指導(dǎo)下,阿累尼烏斯于1882年開始研究濃度很稀的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo),并于1883年寫出了博士論文《電解質(zhì)的導(dǎo)電性研究》,提出了電解質(zhì)在水溶液中自動(dòng)離解成游離的帶電粒子的概念。對(duì)電解質(zhì)電離的研究,可以追溯到法拉弟時(shí)代。法拉弟在研究電解反應(yīng)時(shí),把電解以前未被分解的物質(zhì)叫做電解質(zhì),意思是這種物質(zhì)乃是用電流能夠使它分解的物質(zhì)。他還認(rèn)為,溶液中的電流是由帶電荷的被分解的物質(zhì)輸送的,這種物質(zhì)叫做離子,它的含義是被電流分解出來的物質(zhì)。后來希托夫德和柯爾勞希20000060_0336_1德都研究過離子在溶液中的遷移,但是他們也都認(rèn)為離子是通電后產(chǎn)生的。在眾多的研究電解質(zhì)電離的化學(xué)家中,只有A.威廉森20000060_0337_0英和克勞胥斯德具有與阿累尼烏斯相類似的見解。他們認(rèn)為:電解質(zhì)的分子與形成它們的原子之間存在著動(dòng)態(tài)平衡,電解質(zhì)分子與鄰近的分子之間不斷地交換原子,因此分子的離解和原子的化合永遠(yuǎn)在連續(xù)不斷地進(jìn)行。但是,他們又認(rèn)為這些離解出來的原子只能在很短的時(shí)間內(nèi)存在,即他們只相信電解質(zhì)只有極小的離解度,認(rèn)為在常溫下溶液中的分子不可能大量的離解。阿累尼烏斯正是在前人的基礎(chǔ)上,通過研究電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性,發(fā)展了電離理論。他的觀點(diǎn)與法拉弟、希托夫、柯爾勞希的差別在于:后面三位科學(xué)家認(rèn)為離子是通電以后產(chǎn)生的;阿累尼烏斯則認(rèn)為,在通電以前,電解質(zhì)就已經(jīng)在水溶液中離解了。阿累尼烏斯的觀點(diǎn)與A.威廉森和克勞胥斯的區(qū)別在于:后者認(rèn)為電解質(zhì)在水溶液中的離解度極??;前者則認(rèn)為離解度很大,而且溶液越稀,離解度越大。阿累尼烏斯的新觀點(diǎn)在當(dāng)時(shí)的化學(xué)界引起了很大的爭(zhēng)論
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