阿瑞尼士方程式計算機

阿瑞尼士方程式描述許多化學反應的速率常數如何隨絕對溫度改變。常見形式為 k = A 乘以 exp(-Ea 除以 RT)。其中 k 是速率常數，A 是指數前因子或頻率因子，Ea 是活化能，R 是莫耳氣體常數，T 是以克耳文表示的溫度。計算機採用 R = 8.314462618 焦耳每莫耳克耳文，並在計算指數前，將輸入的千焦耳每莫耳活化能轉為焦耳每莫耳。 反應物分子必須克服能障，才能形成產物。指數項表示具有足夠能量的分子碰撞所占比例，頻率因子則概括碰撞頻率與取向。提高溫度會讓負指數的絕對值變小，因此速率常數通常上升。提高活化能則有相反效果。由於這是指數而非線性關係，即使溫度只改變一些，也可能大幅影響具有高活化能障的反應。 計算機將同一方程式變形以處理四種常見任務。可由 A、Ea、T 直接求 k；利用 Ea = -RT ln(k/A)，由 k、A、T 求活化能；以 k 乘以 exp(Ea 除以 RT) 求 A；最後，雙溫度形式以 k1 乘以 exp((Ea/R) 乘以 (1/T1 減去 1/T2)) 求 k2。結果使用科學記號，讓極快或極慢反應的數值仍易於閱讀。 溫度必須是絕對溫度；攝氏溫度應先加上 273.15 再輸入。活化能單位也必須與氣體常數一致，因此介面會自動將千焦耳轉為焦耳。A 與 k 的單位取決於反應級數，雖然範例常使用一級反應的秒的倒數。阿瑞尼士模型是在適用溫度區間內的經驗近似。催化劑、相變化、機構改變、擴散限制及非阿瑞尼士行為，都可能使同一組擬合參數不適用於量測範圍之外。 化學工作者利用阿瑞尼士計算比較催化劑、估計儲存穩定性、設計反應器、解讀加速老化研究，並由實驗速率資料求活化能。當單一反應機構占主導時，ln(k) 對溫度倒數的圖形應近似直線，斜率等於負的 Ea 除以 R。中間步驟請保留足夠有效位數，並以符合實驗輸入的精度報告結果。