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第六章 化学动力学 6.17 阿雷尼乌斯公式
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低温保鲜 3摄氏度(276K),保鲜7-10天。 常温(298K),保鲜不到3天。
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一万一千年前的猛犸象,沉睡在西伯利亚冰原的永久冻土层中,迄今栩栩如生。西伯利亚冰原的永久冻土层温度,夏天零下5到零下15度,相当于 K,冬天零下40度到零下50度,相当于 K。不要忘记我们所谓的常温也只是298K,用绝对温标的眼光来看,不过是223K的1.3倍而已。
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温度的些许变化,能对反应速率产生巨大影响。
以上两个实例告诉了我们什么? 温度的些许变化,能对反应速率产生巨大影响。 范特霍夫(van‘t Hoff)近似规则 van’t Hoff 根据大量的实验数据总结出一条经验规律:温度每升高10 K,反应速率近似增加2~4倍。 这个经验规律可以用来估计温度对反应速率的影响。 例如:某乳品在4度时保质期为7天,估计在常温下可保存多久? 解:取每升高10 K,速率增加的下限为2倍。
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反应速率不仅仅随T而上升,实验表明两者间的关系可能非常不同,常见的类型有:
指数型 温度上升,反应速率上升,r~T之间是指数上升的关系。 这种类型最常见。
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反应速率不仅仅随T而上升,实验表明两者间的关系可能非常不同,常见的类型有:
爆炸型 低温时,T对r的影响不大,超过某一极限,反应以爆炸形式进行(H2+O2反应)。 许多可燃物的气相反应均呈此类曲线。
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因第一类型最常见,现以第一类型为主进行讨论。
实验证明,v 与 k 相关,k 愈大,v 愈快。 Arrhenius 研究了许多气相反应的速率,特别是对蔗糖在水溶液中的转化反应做了大量的研究工作,lnk~1/T呈线性。 他提出了活化能的概念,揭示了反应的速率常数与温度的依赖关系 活化能Ea:活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差值,称为活化能。并非全部分子都参加反应,能反应的只是那些具有活化能Ea的活化分子。
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A 称为指前因子,( Pre-exponential Factor)
Ea 称为阿仑尼乌斯活化能,(Activation Energy) Ea具有能量的单位。 阿累尼乌斯认为A和Ea都是与温度无关的常数。
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