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範霍特夫方程

範特霍夫方程是一個重要的化學方程,用於計算在不同溫度下某反應的平衡常數。該方程由雅各布斯·亨里克斯·範托夫提出,其標準形式為:

ΔG = ΔG° + RT ln Q

其中:

ΔG 是吉布斯自由能的變化

ΔG° 是標準吉布斯自由能的變化

R 是氣體常數

T 是絕對溫度

Q 是反應商,即非標準條件下的反應商

如果假設反應焓變在不同溫度下保持恆定,則方程可以表示為:

ln K = -ΔH/RT + ΔS/R

這裡:

K 是平衡常數

ΔH 是標準焓變

ΔS 是標準熵變

R 是氣體常數

T 是溫度

通過此方程,我們可以得到不同溫度下反應的平衡常數,進而分析反應的方向和限度。此外,範特霍夫方程還可以用於研究壓強的改變對自由能的影響。

在實際套用中,通常由負的平衡常數的自然對數ln(K)對應的溫度的倒數1/T作圖,可以得到一條直線,其斜率為最小標準焓變除以氣體常數R,截距為標準熵變除以氣體常數R。這種方法有助於理解反應的熱力學性質和溫度對反應平衡的影響。