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【求助】关于结晶活化能为负值的问题

热分析仪

  • 我是研究冷却过程中的活化能,但是我得到的活化能为负值,我想问下大家,活化能为负值表示什么意思,既然结晶活化能表示析出晶体需要克服的能量,但是它为什么为负值呢?
    还有就是用结晶活化能判断一种物质是否容易析晶时,是用它的负值大小去判断呢还是用它的绝对值去判断?

    谢谢大家了
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  • tbhc

    第3楼2008/01/04

    活化能

    activation energy

    非活化分子转变为活化分子所需吸收的能量。温度对反应速率有显著影响。在多数情况下,其定量规律可由阿伦尼乌斯公式来描述:

    κ=Ae-E/RT(1)式中κ为反应的速率系(常)数;E和A分别称为活化能和指前因子,是化学动力学中极重要的两个参数;R为摩尔气体常数;T为热力学温度。对于更为复杂的描述κ与T的关系式中,活化能E定义为:

    E=RT2(dlnκ/dT)(2)

    在元反应中,并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。S.A.阿伦尼乌斯认为,只有“活化分子”之间的碰撞才能发生反应,而活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能。近代反应速率理论进一步指出,两个分子发生反应时必须经过一个过渡态——活化络合物,过渡态具有比反应物分子和产物分子都要高的势能,互撞的反应物分子必须具有较高的能量足以克服反应势能垒,才能形成过渡态而发生反应,此即活化能的本质。

    式(1)可写成:

    lnκ=lnA-E/RT(3)根据式(3),由实验测出不同温度下的κ值,并将lnκ对1/T作图,即可由所得直线的斜率求出E值。也可将由实验归纳出的κ与T的经验关系式直接代入式(2)求得E值。

    对于复合反应,由上述实验方法求出的E值只是表观值,没有实际的物理意义。

    阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)发现化学反应的速度常数k和绝对温度T之间有d(lnk)/dt=E/RT2的关系。这里的E就是活化能。假若把上式积分得到lnk=lnA-(E/RT),从这个公式可知,在各种温度下求得k值,把lnk对1/T作图(这图称为阿仑尼乌斯图)就得到直线,由于直线的斜率是-E/R,因而可求得E值。活化能的物理意义一般认为是这样:从原反应体系到产物的中间阶段存在一个过渡状态,这个过渡状态和原系统的能量差就是活化能E,而且热能RT如不大于E,反应就不能进行。也就是原系统和生成物系统之间存在着能垒,其高度相当于活化能。其后埃林(H.Eyring)从过渡状态(也叫做活性络合物)和原系统之间存在着近似的平衡出发,对速度常数k导出了如下的关系:k=k(KT/h)exp(-ΔG*/RT)=k(KT/h)exp(ΔS*/R)exp(-ΔH*/RT)k为通透系数,K是波尔兹曼常数,h是普朗克常数,ΔG*、ΔS*、ΔH*分别为活化自由能、活化熵和活化焓。而且活化自由能与活化焓大致相等。酶促反应主要就是由于降低了活化自由能。

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  • phire

    第4楼2008/01/07

    结晶不是单步过程,而且受很多因素影响, 不过一般分成核和生长两步,扩散系数也不一样. 负值肯定是不对的. 你是怎么处理数据的? 很多人都不知道正确的分析方法. 你如果能给我原始谱图,我可以帮你算.

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  • michaeldi

    第5楼2011/08/30

    同学,我问一下你后来是用负值大小还是用它的绝对值去判断的?

    (因为结晶是个放热过程,所以活化能是负值是正确的)

    ly3152(ly3152) 发表:我是研究冷却过程中的活化能,但是我得到的活化能为负值,我想问下大家,活化能为负值表示什么意思,既然结晶活化能表示析出晶体需要克服的能量,但是它为什么为负值呢?
    还有就是用结晶活化能判断一种物质是否容易析晶时,是用它的负值大小去判断呢还是用它的绝对值去判断?

    谢谢大家了

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