阿伦尼乌斯公式
反应速率常数与温度的关系
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公式展示
k=Ae^(-Ea/RT)
k速率常数,A指前因子,Ea活化能,R气体常数,T温度
字母含义
字母
含义
k
反应速率常数
A
指前因子(频率因子)
Ea
活化能(J/mol)
R
气体常数8.314 J/(mol·K)
T
热力学温度(K)
公式详解
阿伦尼乌斯公式由瑞典化学家阿伦尼乌斯提出,描述化学反应速率常数随温度的变化关系。
指数形式
:k=Ae^(-Ea/RT)
对数形式
:lnk=lnA-Ea/(RT)
定积分形式
:ln(k₂/k₁)=Ea/R(1/T₁-1/T₂)
温度升高
:k增大,反应加快
活化能越大
:反应对温度越敏感
R=8.314 J/(mol·K),T必须用开尔文(K)
典型例题
例1:求速率常数
Ea=50kJ/mol,T=300K,A=1×10¹⁰,求k。
k=10¹⁰×e^(-50000/(8.314×300))≈1.8×10¹
例2:两温度比较
T₁=300K时k₁,T₂=310K时k₂,Ea=50kJ/mol。
ln(k₂/k₁)=50000/8.314×(1/300-1/310)≈0.647,k₂/k₁≈1.91
例3:求活化能
T₁=300K,k₁=0.1;T₂=310K,k₂=0.2。
ln2=Ea/8.314×(1/300-1/310),Ea≈53.6 kJ/mol
常见误区与注意事项
温度用开尔文
T必须用K,不是摄氏度。T(K)=t(℃)+273.15。
Ea单位统一
Ea用J/mol时R=8.314,用kJ/mol时R=0.008314。
对数形式更常用
实际计算中常用lnk=lnA-Ea/(RT),线性关系。
常见问题
阿伦尼乌斯公式中R是多少?
R=8.314 J/(mol·K)。
温度升高反应速率怎么变?
温度升高,k增大,反应速率加快。
活化能越大说明什么?
活化能越大,反应越难进行,对温度变化越敏感。
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