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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » 其他 » 【讨论】温度和能量的关系
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zuozhijun5134

至尊木虫 (文坛精英)

[交流] 【讨论】温度和能量的关系

突然想到二个问题：
1.比如H吸附在Ni表面的吸附能是2.5eV,那么需要多高的温度才能脱附？

2.CH2分解为CH和H需要越过的能垒为0.2eV，那么温度升高多少度这个反应就可以进行？

如何计算，哪位高人给解释一下？
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1楼 2009-12-30 09:34:59
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study163

木虫 (正式写手)

天生我材
★ ★
ice_rain(金币+1,VIP+0):谢谢指导 12-30 11:59
zuozhijun5134(金币+1,VIP+0):谢谢 12-31 15:07
如果是氢分子脱 附的话，可以用van't Hoff 公式去简单估计温度
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我的计算我做主
2楼2009-12-30 10:04:11
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zuozhijun5134

至尊木虫 (文坛精英)
谢谢，那如果是其他的分子呢？
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3楼2009-12-30 11:39:24
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zuozhijun5134

至尊木虫 (文坛精英)
为啥没人回答呢？

那再问个问题：如果是0.2eV的能垒，那可以忽略不计吗？
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4楼2009-12-31 15:07:31
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fanchen021

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
ice_rain(金币+2,VIP+0):谢谢指导 12-31 17:32
aylayl08(金币+1,VIP+0):谢谢回帖交流,新年快乐 12-31 20:28
zuozhijun5134(金币+3,VIP+0):谢谢。您好，系数是0.25还是2.5啊？0.25的话乘以0.3只是0.075啊eV？ 1-2 18:09
可以用Arrhenius 方程简单估算下，活化能和温度之间近似的关系是
Ea = 0.25 ×T （kj/mol）。
但是H2的脱附活化能你不能用H原子的吸附能，而应该是H2的解离吸附能。就是说如果H的吸附能是2.5eV，要减去1/2 H2键能（约2.2 eV) ，再乘以2.
根据上面的近似关系，室温下（～300K）能克服的能垒约为0.75 eV，所有0.2 eV很容易克服。一般反应速率会非常快。
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5楼2009-12-31 16:39:02
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saitou

木虫 (正式写手)
楼上说的很清楚——来听听课
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不抛弃，不放弃
6楼2009-12-31 21:10:22
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zuozhijun5134

至尊木虫 (文坛精英)
这个公式的适用范围在那啊？
谢谢。
如果按照这个公式室温就可以活化CH4（因为实验室认为甲烷在Ni上的活化能为0.7eV)
那岂不是甲烷很容易活化？
而在自然界中甲烷很稳定啊？
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7楼2010-01-02 18:11:55
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fanchen021

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★ ★
aylayl08(金币+3,VIP+0):谢谢解答 1-2 20:55
这个公式是用Arrhenius 方程推出来的，适用于一些表面反应和脱附反应。
表面反应的指前因子近似认为是10^13 量级，反应速率为1 s -1量级。
0.25 没有错，单位是KJ/mol, 就是0.25 ×300 ～75 KJ/mol ～0.75 eV.
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8楼2010-01-02 18:47:11
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fanchen021

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
aylayl08(金币+2,VIP+0):谢谢解答 1-2 20:55
zuozhijun5134(金币+6):谢谢您的帮助 1-23 15:57
甲烷在Ni表面的活化是一个解离吸附过程，它的指前因子要远小于10 ^13量级。因此需要的温度就要高一些。
而甲烷在气相中活化的活化能肯定会很大，因此在气相比较稳定。

[ Last edited by fanchen021 on 2010-1-2 at 19:12 ]
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9楼2010-01-02 18:56:19
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