Дефиниција Аррениусове једначине

Цандела Роцио Барбисан | јун. 2022
Хемијски инжењер

Ова једначина је модификација Вант Хофове једначине и заснована је на емпиријским подацима, односно искуствима спроведеним и проучаваним како би се пронашла корелација која најбоље одговара. Њихова израз је сажето на:

Где је к кинетичка константа реакције, А је фактор фреквенције (константа која укључује учесталост судара), Еа је Енергија активације (Ј/мол) потребне за извођење реакције, односно минималне енергије неопходне за постоје ефективни судари између молекула, Р (Ј/К.мол) је универзална гасна константа и Т је стварна тхе температура реакције.

Треба напоменути да се вредност к, јединствена за дату температуру, може добити из Закон оф брзина реакције даље:

бити в тхе брзина реакције, за реакцију типа: А + Б → Ц. Где су н и м редослед реакција у односу на А и Б.

Експериментално се примећује да је брзина а хемијска реакција повећава се са повећањем температуре. У међувремену, константа брзине реакције ће се повећати са повећањем температуре и смањењем енергије активације. Међутим, примећујемо да је зависност између константе брзине реакције и температуре експоненцијално, међутим, много пута ћемо видети једначину модификовану у њен логаритамски облик, тако да линеаризовано:

Овај модел нам омогућава да пронађемо линеарну регресију где је оса ординате представљена са лн (к) док је на апсциси (1/Т), са лн (А) као ординатом у односу на почетак и лн (А) као нагиб -Еа/Р.

Применљивост

Прва и најчешћа употреба је одређивање константе брзине хемијске реакције и, Из ове вредности је такође могуће (по Закону о брзини) одредити брзину реакција. У међувремену, Аррхениусова једначина је такође корисна за познавање енергије активације и посматрање зависности између обе вредности.

На пример, ако су вредности константи брзине реакције одређене за различите температуре, од нагиба криве лн (к) вс. (1/Т) могуће је добити вредност енергије активације реакције.

*Илустрација рада"Истраживања Примењује се у преради минерала и хидрометалургији“, коју је 2015. године објавио УадеЦ

Овде можете видети линеаризацију подигнуту изнад.

Вредност активационе енергије нам даје представу о томе како брзина реагује на промене температуре, тј. Висока енергија активације одговара брзини реакције која је веома осетљива на температуру (са стрмим нагибом), док мала енергија активације одговара брзини реакције која је релативно неосетљива на варијације у температура.

С друге стране, ако Енергија активације и вредност константе брзине реакције на датом температуре, модел омогућава предвиђање брзине реакције на другој датој температури, јер за два услова другачије имате:

У другим областима, као што су инжењерство материјала и намирнице, ова једначина је развијена и имплементирана у моделе који омогућавају предвиђање својстава и понашања на основу промена у реакционим температурама.

Исто тако, ова једначина се користи у области електронике за проучавање метал-хидридних батерија и њиховог радног века. Поред тога, ова једначина је развијена да добије коефицијенте дифузије, стопе пузања и друго термално моделирање.

Ограничења

Најраспрострањеније ограничење ове једначине је њена применљивост само у воденим растворима. Иако је модификован за примену на чврсте материје, у принципу је предложен за растворе чији је растварач вода.

Исто тако, треба напоменути да је то емпиријски модел, а не тачан, заснован на вишеструким искуствима и статистичким резултатима.