Ecuația lui Arrhenius

Ecuația lui Arrhenius este o ecuație ce arată dependența temperaturii de viteza unei reacții chimice, și a fost propusă de către Svante Arrhenius în anul 1889. Această ecuație are ca principale aplicații determinarea vitezei sau ratei de reacție a unei reacții chimice și calcularea energiei de activare. Arrhenius a adus argumente de natură fizică și interpretări ale acestei formule.[1][2][3] În mod curent, este privită ca o relație empirică.[4]:188

Formă matematică

În aproape toate cazurile practice, E a >> R T {\displaystyle E_{a}>>RT} și k crește odată cu T.
Din punct de vedere matematic, la temperaturi foarte înalte, la care E a << R T {\displaystyle E_{a}<<RT} , k tinde să devină constantă și să aibă limita spre A, dar acest caz nu este aplicabil în condiții practice.

Ecuația lui Arrhenius arată dependența constantei de viteză a unei reacții chimice de temperatura absolută și de alte constante de reacție:

k = A e − E a R T {\displaystyle k=Ae^{\frac {-E_{a}}{RT}}}

Unde:

  • k este constanta de viteză
  • T este temperatura absolută (în kelvin)
  • A este un factor pre-exponențial, constant pentru fiecare reacție chimică; conform teoriei ciocnirilor ideale, A este frecvența cu care au loc ciocnirile cu orientare optimă
  • Ea este energia de activare pentru reacția dată (aceleași unități ca R*T)
  • R este constanta universală a gazului ideal[1][2][3]

Alternativ, ecuația se mai poate scrie și astfel:

k = A e − E a k B T {\displaystyle k=Ae^{\frac {-E_{a}}{k_{B}T}}}

Where

  • Ea este energia de activare pentru reacția dată (aceleași unități ca kB*T)
  • kB este constanta Boltzmann

Vezi și

  • Ecuația lui van 't Hoff
  • Ecuația Clausius-Clapeyron

Referințe

  1. ^ a b Arrhenius, S.A. (). „Über die Dissociationswärme und den Einfluß der Temperatur auf den Dissociationsgrad der Elektrolyte”. Z. Phys. Chem. 4: 96–116. doi:10.1515/zpch-1889-0408. 
  2. ^ a b Arrhenius, S.A. (). „Über die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Inversion von Rohrzucker durch Säuren”. ibid. 4: 226–248. 
  3. ^ a b Laidler, K. J. (1987) Chemical Kinetics,Third Edition, Harper & Row, p.42
  4. ^ Kenneth Connors, Chemical Kinetics, 1990, VCH Publishers Chemical Kinetics: The Study of Reaction Rates in Solution pe Google Books