Arrhenius-görbe

Az Arrhenius-görbe a reakciósebességi állandót ($\ln (k)$) jeleníti meg a hőmérséklet reciprokának ($1/T$) függvényében.

A derékszögű koordináta-rendszerben a sebességi állandó értékeit az y-tengelyen (ordináta), a reciprok hőmérséklet értékeit az x-tengelyen (abszcissza) ábrázolják.

Az Arrhenius-görbét gyakran használják a kémiai reakciók hőmérsékletfüggésének vizsgálata során. Egy sebesség-korlátozott termikusan aktivált folyamat esetén az Arrhenius-görbe egy egyenes, melyből meghatározható az aktiválási energia és a preexponenciális tényező.

Nitrogén-dioxid bomlása NO és O-ra

Arrhenius-görbe: ln(k) 1/T függvényében

Az Arrhenius-egyenlet:

$k=A{e}^{-E_a/RT}$

vagy egy másik formában:

$k=A{e}^{-E_a/k_{B}T}$

A két kifejezés közötti különbség az energia egységeknél található: Az első kifejezésben a mól használatos, mely általános a kémiában, a második kifejezésben az energiát közvetlenül használja, mely a fizikában általános.

A különböző egységek az R egyetemes gázállandó illetve a $k_B$ Boltzmann-állandó használatából fakadnak.

Az első formulával ekvivalens:

$\ln (k)=\ln (A)-\frac{E_a}{R}\left(\frac{1}{T}\right)$

ahol

$k$ = Reakciósebességi állandó

$A$ = Preexponenciális tényező

$E_a$ = Aktiválási energia

$R$ = Egyetemes gázállandó

$T$ = Abszolút hőmérséklet, K

A fent említett ábrázolásnál az y-metszet megfelel az $\ln (A)$-nak, és a görbe meredeksége $-E_a/R$.

Az A preexponenciális tényező egy, az arányosságot jellemző állandó, mely számos tényezőt foglal magába, például az egymással reagáló részecskék ütközési frekvenciáját és orientációját.

Az $e^{-E_a/RT}$ kifejezés adja meg a gázban a molekulák azon hányadát, melyek energiája egy adott hőmérsékleten egyenlő az aktiválási energiával vagy nagyobb annál.

Kapcsolódó szócikkek

• Arrhenius-egyenlet
• Reakciósebesség
• Reakciósebességi állandó
• Statisztikus mechanika
• Gyorsított öregítés
• Eyring-egyenlet
• Van ’t Hoff-egyenlet
• Entalpia
• Entrópia
• Átmenetiállapot-elmélet
• Diffúziós együttható
• Nyújtott exponenciális függvény
• Mól