【問題】活化能有負的嗎?


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活化能:活化錯合物位能-反應物位能(生成物)

高中探討的活化能都是正的

但是前幾天看書的時候

忽然想到一個問題

活化能有沒有負的?

負的意思是不需外加能量反應就可以自然發生嗎?

還有 活化能到底是位能還是其他的能?

生物老師說絕對不是位能 但是化學老師說是><

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活化能是 活化錯合物和反應物(生成物) 的"位能差" 所以他是位能

如果活化能是負的話 只要這個物質一出現會馬上會被反應掉

假如某個活化錯合物能夠問定存在 且能保持它的化學鍵被打斷新化學鍵未形成的狀況

他的反應應該活化能就是負的

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活化能:活化錯合物位能-反應物位能(生成物)

高中探討的活化能都是正的

但是前幾天看書的時候

忽然想到一個問題

活化能有沒有負的?

負的意思是不需外加能量反應就可以自然發生嗎?

還有 活化能到底是位能還是其他的能?

生物老師說絕對不是位能 但是化學老師說是><

說真的,高中生物常會出現一些比較奇怪的角度或較舊的理論......

但是活化能真的是位能......「如果生物老師不是指其他類似名詞的話」

因為有可能是名詞混淆的問題...= ="

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活化能應該不會是負的......

當位能圖是凹下去之時(正常圖反過來)

那就是一個反應

會自動過去

產物在山谷

因為中間沒有高峰

所以活化能應該是0.......

至於活化能呢......

我會說他是potentiel energy xd

只是是另外一種方式表現的XD

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副版是指多波峰形的???

位能圖高高低低 升高又降低在升高在降低嗎xd

給予能量斷鍵合成鍵放出能量在斷鍵在合成鍵再放出能量..........

難道複雜反應的活化能難道是

反應物和最高能量活化錯合物的未能差-反應物到最高能量活化錯合物間合成鍵放出的能量???

也就是反應物到最高能量活化錯合物間 所有上升曲線能量-下降曲線能量???

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極少數反應的活化能可以是負的,該反應最明顯的特徵是反應速率隨溫度的上升而下降。

各位有沒有想過多步驟反應的活化能如何定義?例如氯原子催化臭氧分解。

我更想知道的是,多步驟反應的反應速率和溫度的關係能不能符合阿瑞尼士方程(假設所有基元反應都能符合)?

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極少數反應的活化能可以是負的,該反應最明顯的特徵是反應速率隨溫度的上升而下降。

我更想知道的是,多步驟反應的反應速率和溫度的關係能不能符合阿瑞尼士方程(假設所有基元反應都能符合)?

應該可以吧???!!!

多步驟反應不是主要絕定在瓶頸反應

除非他有好幾個瓶頸反應???:P

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難道說

他是需要足夠低的能量才能反應= =""

那是啥反應呢?

可否請學長舉例一下

感覺好神奇xd

http://icho.chem.ntnu.edu.tw/test/test/29test11.htm#

請看第二題(關於酸雨的那題)的最後一小題

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1995/crutzen-lecture.pdf

關於那個題目提到的那個人,是1995年諾貝爾獎得主之一,以上是論文(p212有提到那個關於硫酸的反應)。

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難道說

他是需要足夠低的能量才能反應= =""

那是啥反應呢?

可否請學長舉例一下

感覺好神奇xd

這邊我定性的解說一下。若化學反應遵循Arrhenius方程,則溫度對反應速率的影響越明顯,我們可以推出一條公式描述 反應速率隨溫度的變化率 與 活化能 的關聯。而實際的反應很多不符合Arrhenius方程,於是利用該公式,從某溫度下 反應速率隨溫度的變化率 去反推(或者說重新定義)該溫度之下的活化能,當然此時活化能會變成溫度的函數。

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所以是說

本來是用活化能帶入Arrehenius方程式求出反應速率隨溫度的變化率

但因為活化能比較不好求(不知道是不是這個原因)

所以用反應速率隨溫度的變化率反過來求出活化能嗎?

所以是Arrehenius方程式有未盡"非"理想之處

才會導致活化能有負的?

可是我還是很好奇......

如果硫酸的那個反應在接近0K的時候的速率

會變無限大?

還是說那個方程式只是會在某些condition下成立?

感到十分好奇XD

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難道說

他是需要足夠低的能量才能反應= =""

那是啥反應呢?

可否請學長舉例一下

感覺好神奇xd

所以是說

本來是用活化能帶入Arrehenius方程式求出反應速率隨溫度的變化率

但因為活化能比較不好求(不知道是不是這個原因)

所以用反應速率隨溫度的變化率反過來求出活化能嗎?

所以是Arrehenius方程式有未盡"非"理想之處

才會導致活化能有負的?

可是我還是很好奇......

如果硫酸的那個反應在接近0K的時候的速率

會變無限大?

還是說那個方程式只是會在某些condition下成立?

感到十分好奇XD

我個人問過補習班化學老師

他說活化能不可能是負的

我自己也這麼覺得

如果是負的話...

那麼物質不需要有能量就可以任意轉變成另一種物質

這樣子不是很恐怖嘛?

如果有不正確的地方.....請學長們指導!

http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem03/chem03084.htm

這裡有一些文字說明或許可以解釋以上問題。

第一段說明了由活化能的原始定義,活化能不會是負的。

第二段解釋Arrehenius方程式之非理想之處。

http://home.clara.net/rod.beavon/nitrogenmonoxide.htm

這裡有一個反應速率隨溫度上升而下降的例子。解釋的比較清楚。

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哇....建中的學生就是不一樣

一堆英文都看不懂.....

所以最後的結論就是活化能不可能有負值對吧!!!

看不懂就別急著下結論嘛,讓我推導給你看。

這是Arrhenius公式:k=A*exp(-Ea/RT)

所以:ln(k) = ln(A ) - (Ea/RT)

將ln(k)對1/T微分:d ln(k)/d(1/T) = -Ea/R

所以活化能Ea = -R * [d ln(k)/d(1/T)]

理想的單步驟反應之中Ea會是常數,並且k隨溫度而上升,故[d ln(k)/d(1/T)]為負值,算出來的Ea>0。

但許多真實反應之中Ea並不是常數,在不同溫度會有不同數值,可能低溫時溫度上升會令反應加速,到了某個溫度之後又反而下降,在這樣的溫度去計算Ea,就會得到負值了。

總之,最起初Arrhenius是從能量障礙Ea的觀點出發而導出公式,但後來將Ea重新定義成和 反應速率k 與 溫度T 變化率相關的函數,已經不能用位能圖去理解了。

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  • 3 weeks later...

我覺得你們一看到負的活化能,就本能排斥去看剩下的解釋,才會一直問這樣的問題。

活化能有兩種定義,其中傳統的,如同你們所知,不會有負值,然而許多複雜反應不適用;另一種是參酌溫度與反應速率的關聯而定義,不能夠用位能障礙去理解,有出現負活化能都是採此定義。

大學的物理化學才會提及第二個定義,如果暫時沒辦法接受,看看就好了吧。

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訪客
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