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范特霍夫方程(Van't Hoff equation)是化学热力学中的一个重要方程,它描述了在等压条件下,一个可逆化学反应的平衡常数(K)与其温度(T)之间的关系。这个方程由荷兰化学家雅各布斯·亨里克斯·范托夫(Jacobus Henricus van 't Hoff)提出,他因此成为物理化学和化学动力学的奠基人之一,并于1901年荣获首届诺贝尔化学奖。
范特霍夫方程的一般形式如下:
这里,
K 是反应的平衡常数,
ΔH∘ 是反应的标准焓变(在标准状态下进行反应时的焓变),
ΔS∘ 是反应的标准熵变(在标准状态下进行反应时的熵变),
R 是理想气体常数(8.314 J/(mol·K)),
T 是绝对温度(单位为开尔文,K)。
这个方程揭示了几个重要的物理化学原理:
如果一个反应是放热的(ΔH° < 0),那么随着温度的升高,平衡常数K减小,意味着反应向逆方向移动。
如果一个反应是吸热的(ΔH° > 0),则温度升高会使K增大,反应向正方向移动。
通过这个方程,可以预测在不同温度下化学反应的平衡位置变化,对于工业化学过程的优化和环境化学的理解尤为重要。
范特霍夫方程不仅加深了我们对化学平衡本质的认识,而且在工业设计、药物开发、环境科学等多个领域都有重要应用。
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GMT+8, 2024-11-24 01:38
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