Arrhenius ekvation

Arrhenius ekvation är en ekvation som bestämmer en kemisk reaktions hastighet vid en viss temperatur genom att utgå från aktiveringsenergin och sannolikheten för lyckosamma kollisioner mellan molekylerna.^[1] Lagen är uppkallad efter Svante Arrhenius.^[2]

Vid temperaturen T har en mol av en molekyl den termiska energin RT, där R är den allmänna gaskonstanten (8,314570 J·K^-1·mol^-1). Bråkdelen av de molekyler som har en energi som överstiger den s.k. aktiveringsenergin E_A bidrar exponentiellt till reaktionshastigheten k, eller formulerat med arrhenius-ekvationen,

${\displaystyle k=Ae^{-{\frac {E_{A}}{RT}}}}$

där A-faktorn eller frekvensfaktorn A är en konstant som beror av sannolikheten för att molekylerna ska kollidera i det korrekta läget. Ekvationen visar att reaktionshastigheten k ökar antingen genom att sänka aktiveringsenergin (E_A) eller genom att öka temperaturen.

Ekvationen har också den mer generella formen

${\displaystyle k=A'e^{-{\frac {\Delta G^{\ddagger }}{RT}}}}$

där A' kan bestämmas genom statistiska metoder (statistisk mekanik) och beror av formen på komplexets energiyta; ΔG^‡ är Gibbs fria energi. I enkla fall är

${\displaystyle k=\kappa {\frac {k_{B}T}{h}}e^{-{\frac {\Delta G^{\ddagger }}{RT}}},}$

där κ är transmissionskoefficienten (ett värde mellan 0 och 1), ${\displaystyle k_{B}}$ är Boltzmanns konstant, T är temperaturen och h är Plancks konstant.

Källor