Arenijaus lygties apibrėžimas

Candela Rocío Barbisan | birželio mėn. 2022
Chemijos inzinierius

Ši lygtis yra Van't Hoff lygties modifikacija ir yra pagrįsta empiriniais duomenimis, ty patirtimi, atlikta ir ištirta, siekiant rasti tinkamiausią koreliaciją. Jų išraiška apibendrinamas taip:

Kur k yra reakcijos kinetinė konstanta, A yra dažnio koeficientas (konstanta, apimanti susidūrimų dažnį), Ea yra Energija aktyvacijos (J/mol), reikalingos reakcijai atlikti, tai yra minimali energija, reikalinga tarp molekulių vyksta veiksmingi susidūrimai, R (J/K.mol) yra universali dujų konstanta, o T yra tikroji į temperatūros reakcijos.

Reikėtų pažymėti, kad k reikšmę, unikalią tam tikrai temperatūrai, galima gauti iš Teisė apie reakcijos greitis toliau:

būdamas v greitis reakcijos tipas: A + B → C. Kur n ir m yra reakcijos eilės A ir B atžvilgiu.

Eksperimentiškai pastebima, kad greitis a cheminė reakcija didėja didėjant temperatūrai. Tuo tarpu reakcijos greičio konstanta padidės kylant temperatūrai ir mažėjant aktyvacijos energijai. Tačiau pastebime, kad priklausomybė tarp reakcijos greičio konstantos ir temperatūros yra eksponentinis, tačiau daug kartų matysime lygtį pakeistą į logaritminę formą, taigi tiesinis:

Šis modelis leidžia mums rasti tiesinę regresiją, kai ordinačių ašį vaizduoja ln k) būdamas ant abscisės (1/T), kai ln (A) yra ordinatė nuo pradžios ir ln (A) yra nuolydis -Ea/R.

Pritaikomumas

Pirmasis ir dažniausiai naudojamas cheminės reakcijos greičio konstantos nustatymas ir Iš šios vertės taip pat galima (pagal greičio įstatymą) nustatyti greitį reakcija. Tuo tarpu Arrhenius lygtis taip pat naudinga norint žinoti aktyvavimo energiją ir stebėti abiejų reikšmių priklausomybę.

Pavyzdžiui, jei reakcijos greičio konstantų reikšmės buvo nustatytos skirtingoms temperatūroms, iš kreivės nuolydžio ln (k) vs. (1/T) galima gauti reakcijos aktyvacijos energijos vertę.

*Darbo iliustracija“Tyrimas Taikoma mineralų apdirbimui ir hidrometalurgijai“, 2015 m. paskelbė UAdeC

Čia galite pamatyti aukščiau iškeltą linearizaciją.

Aktyvinimo energijos vertė leidžia suprasti, kaip greitis reaguoja į temperatūros pokyčius, ty Didelė aktyvinimo energija atitinka reakcijos greitį, kuris yra labai jautrus temperatūrai (su stačiu nuolydžiu), kadangi maža aktyvinimo energija atitinka reakcijos greitį, kuris yra gana nejautrus temperatūros.

Kita vertus, jei aktyvavimo energija ir reakcijos greičio konstanta tam tikrame temperatūra, modelis leidžia numatyti reakcijos greitį kitoje nurodytoje temperatūroje, nes esant dviem sąlygoms kitoks tu turi:

Kitose srityse, pavyzdžiui, medžiagų inžinerijos ir maisto produktai, ši lygtis buvo sukurta ir įdiegta modeliuose, kurie leidžia nuspėti savybes ir elgesį pagal reakcijos temperatūrų pokyčius.

Taip pat ši lygtis naudojama elektronikos srityje, tiriant metalo hidrido baterijas ir jų tarnavimo laiką. Be to, ši lygtis buvo sukurta siekiant gauti difuzinius koeficientus, valkšnumo greitį ir kitus šiluminius modelius.

Apribojimai

Plačiausias šios lygties apribojimas yra jos pritaikymas tik vandeniniams tirpalams. Nors jis buvo modifikuotas, kad būtų naudojamas kietoms medžiagoms, iš esmės jis buvo pasiūlytas tirpalams, kurių tirpiklis yra vanduo.

Taip pat reikėtų pažymėti, kad tai yra empirinis, o ne tikslus modelis, pagrįstas įvairia patirtimi ir statistiniais rezultatais.