Вікіпедія

Рівняння Арреніуса: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[неперевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Sipakov-rv (обговорення | внесок)
262 редагування
Немає опису редагування
мНемає опису редагування
Рядок 1:
{{phys-chem-stub}}▼
 
'''Рівня́ння Арре́ніуса'''&nbsp;— закон, що встановлює залежність константи швидкості [[Хімічна реакція|хімічної реакції]] <math>~k</math> від [[Температура|температури]] <math>~T</math>.
 
== Основне рівняння Арреніуса ==
Згідно з простою моделлю зіткнень хімічна реакція між двома вихідними речовинами може проходити тільки в результаті зіткнення [[молекула|молекул]] цих речовин. Але не кожне зіткнення призводить до хімічної реакції. Необхідно подолати певний енергетичний бар'єр, щоб молекули почали реагувати одна з одною. Тобто молекули повинні володіти певною мінімальною енергією (енергією активації <math>~E_A</math>), щоб подолати цей бар'єр. З [[Розподіл Больцмана|розподілу Больцмана]] для кінетичної енергії відомо, що число молекул, які мають енергію <math>~E>E_A</math>, пропорційно <math>~\exp{ \left( -\frac{E_A}{RT} \right)}</math>. В результаті швидкість хімічної реакції описується рівнянням, яке було отримане шведським хіміком [[Сванте Август Арреніус|Сванте Арреніусом]] (the Arrhenius form for <math>k</math>) <ref>[https://www.wiley.com/en-us/Atmospheric+Chemistry+and+Physics%3A+From+Air+Pollution+to+Climate+Change%2C+3rd+Edition-p-9781118947401 John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 3rd Edition, Wiley, ISBN: 978-1-118-94740-1] Retrieved on 2021-02-14</ref> емпіричним шляхом:
 
: <math>~k=A \exp{ \left( -\frac{E_A}{RT} \right)}</math>,
Рядок 10 ⟶ 8:
де:
 
:* <math>T</math>&nbsp;— - абсолютнаяабсолютна температура (зазвичай в Кельвінах);▼
: <math>A</math> - предекспоненціальній ([https://en.wikipedia.org/wiki/Pre-exponential_factor Pre-exponential]) фактор (множник) реакції (який слабко залежить від температури);
:* <math>R</math> -&nbsp;— універсальна газова постійна, JДж/molKмоль·К;▼
 
:* <math>E_a</math> -&nbsp;— енергія активації, постійна даної реакції, JДж/molKмоль·К;▼
▲: <math>T</math> - абсолютная температура (зазвичай в Кельвінах);
* <math>A</math>&nbsp;— {{не перекладено|пред-експоненціальний множник реакції|||Pre-exponential factor }}, який слабко залежить від температури як <math>A=a\cdot\sqrt{T}</math>. Оцінки цього параметру показують, що зміна температури в діапазоні від 200&nbsp;°C до 300&nbsp;°C приводить до зміни частоти зіткнень <math>A</math> на 10&nbsp;%. <ref>Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравномерная кинетика.-М.:Мир,2000.-176с.</ref>▼
 
▲: <math>R</math> - універсальна газова постійна, J/molK;
 
▲: <math>E_a</math> - енергія активації, постійна даної реакції, J/molK;
 
: <math>EXP</math> - Excel EXP функія; <ref>[https://support.microsoft.com/en-us/office/exp-function-c578f034-2c45-4c37-bc8c-329660a63abe EXP function in Microsoft Excel] Retrieved on 2021-02-13</ref>
 
Строго кажучи, <math>~A</math> залежить від температури, але ця залежність достатньо повільна:
: <math>A=a\cdot\sqrt{T}</math>
 
▲Оцінки цього параметру показують, що зміна температури в діапазоні від 200&nbsp;°C до 300&nbsp;°C приводить до зміни частоти зіткнень <math>A</math> на 10&nbsp;%. <ref>Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравномерная кинетика.-М.:Мир,2000.-176с.</ref>
 
Рівняння Арреніуса стало одним з основних рівнянь [[Хімічна кінетика|хімічної кінетики]], а [[енергія активації]]&nbsp;— важлива характеристикою реакційної здатності речовин.
 
== Модифіковане рівняння Арреніуса ==
Рівняння Арренiуса, в якому передекспонентнийпред-експоненціальний фактормножник пропорційний до T<sup>n</sup>, де T [[термодинамічна температура]], n&nbsp;— емпірична стала:
: k= BT<sup>n</sup>exp(E<sub>a</sub>/RT), де k&nbsp;— константа швидкості реакції, B&nbsp;— незалежна від температури стала, E<sub>a</sub>&nbsp;— енергія активації, R&nbsp;— [[газова стала]].
 
== Арреніусівські параметри ==
 
Параметри, що розраховуються за рівнянням Арреніуса на основі даних залежності константи швидкості (коефіцієнта реакції, чи її швидкості) від температури: [[енергія активації]] та пред-експоненціальний множник.
основі даних залежності константи швидкості (коефіцієнта
реакції, чи її швидкості) від температури: [[енергія активації]] та
предекспонентний множник.
 
== Див. також ==
Рядок 47 ⟶ 32:
* [http://www.composite-agency.com/messages/3945.html Carbon Dioxide solubility in Polyethylene]&nbsp;— Using Arrhenius equation for calculating species solubility in polymers
 
▲{{phys-chem-stub}}
== Джерела ==
 
[[Категорія:Термодинаміка]]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Рівняння_Арреніуса