Arrhenius ekvation

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Arrhenius ekvation är en ekvation som bestämmer en kemisk reaktions hastighet vid en viss temperatur genom att utgå från aktiveringsenergin och sannolikheten för lyckosamma kollisioner mellan molekylerna.[1] Lagen är uppkallad efter Svante Arrhenius.[2]

Vid temperaturen T har en molekyl den termiska energin RT, där R är den allmänna gaskonstanten (8,314570 J·K-1·mol-1). Bråkdelen av de molekyler som har en energi som överstiger den s.k. aktiveringsenergin EA bidrar exponentiellt till reaktionshastigheten k, eller formulerat med arrhenius-ekvationen,

k = Ae^{-\frac{E_A}{RT}}

där A-faktorn eller frekvensfaktorn A är en konstant som beror av sannolikheten för att molekylerna ska kollidera i det korrekta läget. Ekvationen visar att reaktionshastigheten k ökar antingen genom att sänka aktiveringsenergin (EA) eller genom att öka temperaturen.

Ekvationen har också den mer generalla formen

k = A'e^{-\frac{\Delta G^\Dagger}{RT}}

där A' kan bestämmas genom statistiska metoder (statistisk mekanik) och beror av formen på komplexets energiyta; ΔG är Gibbs fria energi. I enkla fall är

k = \kappa\frac{k_BT}{h}e^{-\frac{\Delta G^\Dagger}{RT}},

där κ är transmissionskoefficienten (ett värde mellan 0 och 1), k_B är Boltzmanns konstant, T är temperaturen och h är Plancks konstant.

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ IUPAC Compendium of Chemical Terminology: Arrhenius equation
  2. ^ Svante Arrhenius - Kontroversiell Nobelpristagare, folkbildare, tvärvetenskapare, klimatforskare och entreprenör, KTH - månadens kemist januari under kemiåret 2011)