Калькулятор уравнения Аррениуса

Уравнение Аррениуса описывает изменение константы скорости многих химических реакций с абсолютной температурой. Его привычная форма: k = A, умноженное на exp(-Ea, делённое на RT). Здесь k — константа скорости, A — предэкспоненциальный, или частотный, фактор, Ea — энергия активации, R — молярная газовая постоянная, T — температура в кельвинах. Калькулятор использует R = 8.314462618 джоуля на моль-кельвин и перед вычислением экспоненты переводит энергию активации из килоджоулей на моль в джоули на моль. Чтобы молекулы реагентов образовали продукты, реакция должна преодолеть энергетический барьер. Экспоненциальный член отражает долю молекулярных встреч с достаточной энергией, а частотный фактор обобщает частоту столкновений и ориентацию. Повышение температуры уменьшает модуль отрицательного показателя, поэтому константа скорости обычно растёт. Повышение энергии активации даёт обратный эффект. Поскольку зависимость экспоненциальная, а не линейная, даже умеренное изменение температуры может сильно повлиять на реакцию с высоким активационным барьером. Калькулятор преобразует одно уравнение для четырёх распространённых задач. Он находит k непосредственно из A, Ea и T. Энергия активации определяется из k, A и T по формуле Ea = -RT ln(k/A). A находится как k, умноженное на exp(Ea, делённое на RT). Наконец, двухтемпературная форма вычисляет k2 как k1, умноженное на exp((Ea/R), умноженное на (1/T1 минус 1/T2)). Научная запись сохраняет читаемость результатов для крайне быстрых и крайне медленных реакций. Температура всегда должна быть абсолютной: перед вводом прибавьте к градусам Цельсия 273.15. Единицы энергии активации должны соответствовать газовой постоянной, поэтому интерфейс автоматически переводит килоджоули в джоули. Единицы A и k зависят от порядка реакции, хотя в примерах часто используются обратные секунды для первого порядка. Модель Аррениуса — эмпирическое приближение в подходящем температурном диапазоне. Катализаторы, фазовые переходы, смена механизма, диффузионные ограничения и неаррениусовское поведение могут сделать один набор подобранных параметров неприменимым вне измеренного диапазона. Химики используют расчёты Аррениуса для сравнения катализаторов, оценки стабильности при хранении, проектирования реакторов, интерпретации ускоренного старения и получения энергии активации из экспериментальных кинетических данных. График ln(k) от обратной температуры должен быть примерно линейным, когда преобладает один механизм; его наклон равен -Ea/R. Сохраняйте достаточно значащих цифр на промежуточных этапах и указывайте точность, соответствующую экспериментальным данным.