I kjemisk kinetikk viser et Arrhenius-plott logaritmen til en reaksjonshastighetskonstant, (, ordinatakse) tegnet mot resiprok temperatur (, abscissa). Arrhenius-plott brukes ofte til å analysere effekten av temperatur på hastighetene til kjemiske reaksjoner. For en enkelt hastighetsbegrenset termisk aktivert prosess gir et Arrhenius-plott en rett linje[1][2], hvorfra aktiveringsenergien og den preeksponentielle faktoren kan bestemmes.

Arrhenius' ligningen kan gis som:[3]

hvor:

= Hastighetskonstanten
= Pre-eksponentiell faktor
= Aktiveringsenergi
= Boltzmanns konstant
= Gasskonstant, tilsvarer ganger Avogadros konstant.
= Absolutt temperatur, K

Den eneste forskjellen er energienhetene: den tidligere formen bruker energi/mol, som er vanlig i kjemi, mens den sistnevnte formen bruker energi på skalaen til individuelle partikler direkte, noe som er vanlig i fysikk. De forskjellige enhetene er ført ved å bruke enten gasskonstanten eller Boltzmanns konstant .

Å ta den naturlige logaritmen til den tidligere ligningen gir.[4]

Når det plottes på den måten som er beskrevet ovenfor, vil verdien av y-skjæringspunktet (ved ) tilsvare , og stigningstallet på linjen vil være lik . Verdiene av y-skjæringspunkt og helling kan bestemmes fra eksperimentelle punkter ved hjelp av enkel lineær regresjon med et regneark.

Den preeksponentielle faktoren, A, er en empirisk proporsjonalitetskonstant som har blitt estimert av forskjellige teorier som tar hensyn til faktorer som kollisjonsfrekvensen mellom reagerende partikler, deres relative orientering og aktiveringsentropien.

Uttrykket representerer brøkdelen av molekylene som er tilstede i en gass som har energier lik eller over aktivering energi ved en bestemt temperatur. I nesten alle praktiske tilfeller, , slik at denne brøkdelen er veldig liten og øker raskt med T. Følgelig blir reaksjonshastighetskonstanten k økende raskt med temperaturen T, som vist i den direkte plott av k mot T. (Matematisk, ved veldig høye temperaturer slik at , k ville planere ut og nærme seg A som en grense, men denne saken oppstår ikke under praktiske forhold.)

Referanser rediger

  1. ^ Peleg, Micha; Normand, Mark D.; Corradini, Maria G. (September 2012). «The Arrhenius Equation Revisited». Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 9 (engelsk). 52: 830–851. ISSN 1040-8398. doi:10.1080/10408398.2012.667460. Besøkt 1. mai 2021. 
  2. ^ Lampropoulos, Christos; Hill, Stephen; Christou, George (5. oktober 2009). «A Caveat for Single-Molecule Magnetism: Non-linear Arrhenius Plots». ChemPhysChem. 14 (engelsk). 10: 2397–2400. doi:10.1002/cphc.200900420. Besøkt 1. mai 2021. 
  3. ^ Laidler, Keith J. (Juni 1984). «The development of the Arrhenius equation». Journal of Chemical Education. 6 (engelsk). 61: 494. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/ed061p494. Besøkt 1. mai 2021. 
  4. ^ Hulett, J. R. (1964). «Deviations from the Arrhenius equation». Quarterly Reviews, Chemical Society. 3 (engelsk). 18: 227. ISSN 0009-2681. doi:10.1039/qr9641800227. Besøkt 1. mai 2021.