Na química física, a ecuación de Arrhenius é unha fórmula que ten como propósito orixinario describir a dependencia da temperatura na taxa de reacción dunha reacción química. A ecuación foi proposta por Svante Arrhenius en 1889, baseandose no traballo do farmacéutico holandés Jacobus Henricus van 't Hoff quen descubre no 1884 que a ecuación de Van't Hoff para a dependencia coa temperatura das constantes de equilibrio propón unha fórmula para as taxas de reacción.
Esta ecuación ten unha vasta e importante aplicación para determinar a enerxía de activación e a taxa de reacción dunha reacción química. Arrhenius proporcionou unha xustificación física e interpretación da fórmula. Actualmente, é mais frecuente entender a fórmula coma unha relación empírica entre a temperatura e taxa de reacción dunha reacción química, e a enerxía de activación de devandita reacción.Kenneth Connors, Chemical Kinetics, 1990, VCH Publishers :
A ecuación de Arrhenius tamén se pode empregar para modelar matematicamente a variación coa temperatura de coeficientes de difusión, cinéticos, ou propiedades materiais coma a resistividade ou condutividade dun metal.
A ecuación de Eyring, desenvolvida no ano 1935, tamén expresa a relación entre taxa e enerxía de activación dunha reacción química, máis en lugar de partir dunha relación empírica dedúcese de principios da mecánica estatística.
Formulación A ecuación de Arrhenius describe a dependencia exponencial da taxa de reacción dunha reacción química da temperatura absoluta coma
onde
é a taxa de reacción (asociada á velocidade da reacción), é a temperatura absoluta, é o factor pre-exponencial ou factor de Arrhenius, é a enerxía de activación da reacción, é a constante universal dos gases perfectos.
De xeito alternativo, a ecuación pode ser expresada coma
sendo
a enerxía de activación da reacción, é a constante de Boltzmann.
Gráfico de Arrhenius miniatura|Gráfico de Arrhenius lineal: ln k contra 1/T. Tomando o logaritmo natural da ecuación de Arrhenius, e aplicando as propiedades básicas dos logaritmos obtemos:
Podemos reescribir a relación anterior coma a ecuación dunha recta:
Polo tanto, podemos empregar o gráfico de contra para calcular a enerxía de activación e o factor preexponencial coma a pendente e intercepto da recta respectivamente. Este é un procedemento moi empregado en cinética química. Concretamente, a enerxía de activación pódese calcular coma:
Notas
Vexase tamén Outros artigos Ecuación de Eyring Ecuación de Van´t Hoff
Bibliografía
Categoría:Mecánica estatística Categoría:Cinética química