13.8
Kimyasal bir reaksiyonun hızı, sıcaklıktaki değişikliklere karşı oldukça hassastır. Sıcaklığa bağımlılık, hız sabiti, mutlak sıcaklık, frekans faktörü ve aktivasyon enerjisi arasındaki ilişkiyi ifade eden Arrhenius denklemi kullanılarak matematiksel olarak açıklanır. Aktivasyon enerjisi ve frekans faktörü ayrıca Arrhenius denklemini üstel olmayan bir forma dönüştürerek grafiksel olarak da belirlenebilir.
Her iki taraftaki doğal logaritmalar kullanılarak, doğrusal fonksiyon için bir denklem oluşturulur. Eğim değeri, aktivasyon enerjisi bölü gaz sabitinin negatifine karşılık gelir ve y kesme noktası, frekans faktörünün doğal logaritmasına karşılık gelir. Bu denklem, hız sabitinin doğal logaritmasının kelvin cinsinden sıcaklığın tersinin bir fonksiyonu olarak ifade edildiği Arrhenius grafiği adı verilen bir grafik oluşturmak için kullanılabilir.
Deneylerin ve reaksiyonların kinetik verileri bu Arrhenius grafiği kullanılarak gösterilebilir ve analiz edilebilir. Bu örnekte, grafik düz bir çizgi vermektedir. Kelvin cinsinden verilen eğim değeri, aktivasyon enerjisi bölü R negatif değerine eşit olduğu görülmektedir.
Gaz sabiti için değer atandıktan ve aktivasyon enerjisi için çözüldükten sonra, mol başına 93, 1 kilojul bir değer elde edilir. Ayrıca, 26, 8 y kesme noktası, frekans faktörünün doğal logaritmasına eşittir. Bu nedenle, A için çözüm, molarite saniyede bir birimle 4, 36×10¹¹ değerini verir hız sabiti ile aynı birim.
Sınırlı kinetik veriler veya grafik gösterimi ile ilgili zorluklar durumunda, aktivasyon enerjisini grafiksel olmayan bir şekilde hesaplamak için Arrhenius denkleminin iki noktalı bir formu kullanılabilir. Bu gibi durumlarda, Arrhenius denkleminin üstel olmayan formu, iki farklı sıcaklıkta hız sabitlerini içerecek şekilde değiştirilir. İfadenin daha sonra çıkarılması ve yeniden düzenlenmesi, iki farklı sıcaklıkta deneysel olarak oluşturulan hız sabitlerinden aktivasyon enerjisini hesaplamak için kullanılan Arrhenius denkleminin iki noktalı formunu verir.
Değerleri değiştirerek, bu reaksiyon için aktivasyon enerjisi mol başına 145 kilojul olarak hesaplanır.
Arrhenius denklemi, kimyasal reaksiyonlar için aktivasyon enerjisi ve hız sabiti k'yi ilişkilendirir.Arrhenius denkleminde, k = Ae−Ea/RT, R, R 8.314 J…
Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.