补偿效应：一条化学/化工动力学基本定律的探讨

来源：化学通报杂志2018年第9期北京时间：

作者：郭汉贤,樊惠玲

摘要：补偿效应揭示了Arrhenius方程中反应速率常数k的指数项（-E/RgT）与指前因子（ko）项存在着相互补偿关系。不仅存在于催化与非催化，均相与非均相的反应体系及需要克服能垒的物理过程，而且也存在于生命与非生命、能源、环境与材料等许多领域。本文对补偿效应的定位、理论解释及适用范围进行了探讨。指出其在化学/化工动力学中占有重要位置，不仅是一条定律，而且是与质量作用定律、Arrhenius定律并列的又一条基本定律。从统计学角度对补偿效应进行了概率分析，试图对其给出更为广义的理论解释。指出，均相反应体系和非均相反应体系，本质上都是不均匀的。中间络合物生成具有耗散结构特征,在近平衡(准平衡)线性区进行，无序度减小伴随着能量及无序度的同向变化，这是补偿效应存在的根本原因。从而提出了反应速率常数中能量分布、无序度分布的概率因子。其对补偿效应的概率解释与能量指数分布说/焓熵补偿关系说是统一的而非对立的。作者进而还讨论了自然指数律/自然补偿律，指出补偿效应是自然界存在/运动所遵循的自然律在化学反应领域的具体体现

关键词：补偿效应 Arrhenius方程 动力学定律 能量分布,

基金资助：国家自然科学基金项目