III.4.5. Ecuația lui Arrhenius.

Ecuația lui Arrhenius este o ecuație ce arată dependența temperaturii de viteza unei reacții chimice și a fost propusă de către Svante Arrhenius în anul 1889. Această ecuație are ca principale aplicații determinarea vitezei de reacție a unei reacții chimice și calcularea energiei de activare.

Ecuația lui Arrhenius arată dependența constantei de viteză a unei reacții chimice de temperatura absolută și de alte constante de reacție:

k = A ∙ e^-E_a/RT

k este constanta de viteză
T este temperatura absolută (în kelvin)
A este o constantă pentru fiecare reacție chimică, care se referă la frecvența cu care au loc ciocnirile cu orientare optimă.
E_a este energia de activare pentru reacția dată (aceleași unități ca R∙T)
R este constanta universală a gazului ideal = 8,314 J/mol ∙K

O formă mai convenabilă a ecuației lui Arrhenius este cea logaritmică:

Ecuației lui Arrhenius sub formă logaritmică este o funcție liniară prin reprezenarea căreia se obține o dreaptă (y = a – bx), unde y = ln K, a = ln A, b = –E_a/R și x = 1/T.

Determinarea grafică a energiei de activare

Pentru a determina energia de activare (E_a), se calculează constantele de viteză, k₁ și k₂, la temperaturile T₁, respectiv T₂:

Efectuăm diferența dintre cele două expresii și utilizând proprietățile logaritmilor, obținem :

Din această relație se determină energia de activare în J/mol^-1 :