浅析Clausius-Clapeyron方程与Arrhenius公式的类似性*
2011-09-25兰翠玲赵金和
大学化学 2011年6期
兰翠玲 赵金和
(百色学院化学与生命科学系 广西百色 533000)
曹秋娥
(云南大学化学科学与工程学院 云南昆明 650091)
克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程(以下简称克-克方程)与阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式分别是热力学和动力学中的典型基本公式。克-克方程是法国化学家克拉贝龙(Clapeyron)于1834年分析了包含气液平衡的卡诺循环后得出, 1850年克劳修斯(Clausius)为此方程作了严格的热力学推导。克-克方程是描述单组分系统的相平衡压力随温度的变化率,并有一相是气相;在使用克-克方程时要注意3点。其一:只有在界定的温度范围内焓值变化不大时,焓才可视为常数;其二,克-克方程是严格相平衡条件下推导的结果,因此,对处于非平衡条件的相变过程分析,是不能应用的;其三,克-克方程只适用于纯物质一级相变的任意两相平衡[1]。阿仑尼乌斯公式是由瑞典化学家阿仑尼乌斯根据路易斯的有效碰撞理论创立的,用来描述化学反应速度随温度的变化关系。在使用阿仑尼乌斯公式时要注意两点。其一:阿仑尼乌斯公式的前提假设是认为活化能Ea是与温度无关的常数,在一定温度范围内与实验结果符合。其二:阿仑尼乌斯公式的前提假设指前因子A与温度T无关也是近似的(温度的补偿效应),只是在一定温度范围内才有较好的适应性[2-3]。
1 克-克方程和阿仑尼乌斯公式的类似性
1.1 形式上的类似性
克-克方程和阿仑尼乌斯公式常用的数学表达式分为微分式、不定积分式和定积分式。具体形式见表1。……
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