Kluczowa różnica między równaniem Arrheniusa a równaniem Eyringa polega na tym, że równanie Arrheniusa jest równaniem empirycznym, podczas gdy równanie Eyringa opiera się na uzasadnieniu statystycznym.
Równanie Arrheniusa i równanie Eyringa to dwa ważne równania w chemii fizycznej. Gdy założymy stałą entalpię aktywacji i stałą entropię aktywacji, równanie Eyringa jest podobne do empirycznego równania Arrheniusa.
Co to jest równanie Arrheniusa?
Równanie Arrheniusa to wzór chemiczny uwzględniający zależność szybkości reakcji od temperatury. Równanie to zostało zaproponowane i opracowane przez naukowca Svante Arrheniusa w 1889 roku. Równanie Arrheniusa ma wiele zastosowań przy określaniu szybkości reakcji chemicznych i obliczaniu energii aktywacji. W tym kontekście równanie Arrheniusa zapewnia fizyczne uzasadnienie i interpretację wzoru. Dlatego możemy go zidentyfikować jako związek empiryczny. Równanie Arrheniusa wyraża się w następujący sposób:
K=Ae(Ea/RT)
Gdzie k jest stałą szybkości dla mieszaniny reakcyjnej, T jest temperaturą bezwzględną układu w stopniach Kelvina, A jest współczynnikiem wykładniczym dla reakcji chemicznej, Ea jest energią aktywacji reakcji, a R jest uniwersalna stała gazowa. W tym równaniu, biorąc pod uwagę jednostki czynnika przedwykładniczego, A, jest on identyczny z jednostkami stałej szybkości, która będzie zależeć od kolejności reakcji. Np. jeśli reakcja jest pierwszego rzędu, to jednostkami A są na sekundę (s-1). Innymi słowy, w tej reakcji A to liczba zderzeń na sekundę, które występują we właściwej orientacji. Co więcej, zależność ta opisuje, że albo zwiększenie temperatury, albo zmniejszenie energii aktywacji spowoduje zwiększenie szybkości reakcji.
Rysunek 01: Różne pochodne równania Arrheniusa
Jakie równanie Eyringa?
Równanie Eyringa to równanie opisujące zmiany szybkości reakcji chemicznej w funkcji temperatury mieszaniny reakcyjnej. To równanie zostało opracowane przez Henry'ego Eyringa w 1935 roku wraz z dwoma innymi naukowcami. Równanie Eyringa jest podobne do równania Arrheniusa, gdy bierze się pod uwagę stałą entalpię aktywacji i stałą entropię aktywacji. Ogólny wzór na równanie Eyringa jest następujący:
Tutaj ΔG‡ to energia aktywacji Gibbsa, κ to współczynnik transmisji, kB to stała Boltzmanna, a h to stała Plancka.
Jaka jest różnica między równaniem Arrheniusa a równaniem Eyringa?
Równania Arrheniusa i Eyringa są ważnymi równaniami w chemii fizycznej. Kluczowa różnica między równaniem Arrheniusa i Eyringa polega na tym, że równanie Arrheniusa jest równaniem empirycznym, podczas gdy równanie Eyringa opiera się na statystycznym uzasadnieniu mechanicznym. Ponadto równanie Arrheniusa jest używane do modelowania zmian temperatury współczynników dyfuzji, populacji wakatów kryształów, szybkości pełzania i wielu innych procesów indukowanych termicznie, podczas gdy równanie Eyringa jest przydatne w teorii stanów przejściowych i tam jest znane jako aktywowane -złożona teoria.
Poniższa infografika przedstawia różnice między równaniem Arrheniusa i Eyringa w celu bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – równanie Arrheniusa i Eyringa
Równania Arrheniusa i Eyringa są ważnymi równaniami w chemii fizycznej. Kluczowa różnica między równaniem Arrheniusa i Eyringa polega na tym, że równanie Arrheniusa jest równaniem empirycznym, podczas gdy równanie Eyringa opiera się na statystycznym uzasadnieniu mechanicznym. Równanie Arrheniusa służy do modelowania zmian temperatury współczynników dyfuzji, populacji wakatów kryształów, szybkości pełzania i wielu innych procesów indukowanych termicznie. Z drugiej strony równanie Eyringa jest przydatne w teorii stanów przejściowych i tam jest znane jako teoria aktywowanych kompleksów.
