Ecuación de Arrhenius

Na química física, a ecuación de Arrhenius é unha fórmula que ten como propósito orixinario describir a dependencia da temperatura na taxa de reacción dunha reacción química. A ecuación foi proposta por Svante Arrhenius en 1889, baseandose no traballo do farmacéutico holandés Jacobus Henricus van 't Hoff quen descubre no 1884 que a ecuación de Van't Hoff para a dependencia coa temperatura das constantes de equilibrio propón unha fórmula para as taxas de reacción. 

Esta ecuación ten unha vasta e importante aplicación para determinar a enerxía de activación e a taxa de reacción dunha reacción química. Arrhenius proporcionou unha xustificación física e interpretación da fórmula. Actualmente, é mais frecuente entender a fórmula coma unha relación empírica entre a temperatura e taxa de reacción dunha reacción química, e a enerxía de activación de devandita reacción.Kenneth Connors, Chemical Kinetics, 1990, VCH Publishers :   

A ecuación de Arrhenius tamén se pode empregar para modelar matematicamente a variación coa temperatura de coeficientes de difusión, cinéticos, ou propiedades materiais coma a resistividade ou condutividade dun metal.  

A ecuación de Eyring, desenvolvida no ano 1935, tamén expresa a relación entre taxa e enerxía de activación dunha reacción química, máis en lugar de partir dunha relación empírica dedúcese de principios da mecánica estatística.

 Formulación 
A ecuación de Arrhenius describe a dependencia exponencial da taxa de reacción  dunha reacción química da temperatura absoluta coma

onde

  é a taxa de reacción (asociada á velocidade da reacción),
  é a temperatura absoluta,
  é o factor pre-exponencial ou factor de Arrhenius,
  é a enerxía de activación da reacción,
  é a constante universal dos gases perfectos.

De xeito alternativo, a ecuación pode ser expresada coma

sendo

  a enerxía de activación da reacción,
  é a constante de Boltzmann.

 Gráfico de Arrhenius 
miniatura|Gráfico de Arrhenius lineal: ln k contra 1/T.
Tomando o logaritmo natural da ecuación de Arrhenius, e aplicando as propiedades básicas dos logaritmos obtemos:

Podemos reescribir a relación anterior coma a ecuación dunha recta:

Polo tanto, podemos empregar o gráfico de  contra  para calcular a enerxía de activación  e o factor preexponencial  coma a pendente e intercepto da recta respectivamente. Este é un procedemento moi empregado en cinética química. Concretamente, a enerxía de activación pódese calcular coma:

 Notas 

 Vexase tamén 
 Outros artigos 
 Ecuación de Eyring
 Ecuación de Van´t Hoff

 Bibliografía 




Categoría:Mecánica estatística
Categoría:Cinética química