Avainero Arrhenius- ja Eyring-yhtälön välillä on, että Arrhenius-yhtälö on empiirinen yhtälö, kun taas Eyringin yhtälö perustuu tilastolliseen mekaaniseen perusteluun.
Arrheniuksen yhtälö ja Eyringin yhtälö ovat kaksi tärkeää yhtälöä fysikaalisessa kemiassa. Kun oletetaan, että aktivaation entalpia ja aktivaation entropia on vakio, Eyringin yhtälö on samanlainen kuin empiirinen Arrheniuksen yhtälö.
Mikä on Arrhenius-yhtälö?
Arrhenius-yhtälö on kemiallinen kaava, joka sisältää reaktionopeuden lämpötilariippuvuuden. Tämän yhtälön ehdotti ja kehitti tiedemies Svante Arrhenius vuonna 1889. Arrhenius-yhtälöllä on monia sovelluksia kemiallisten reaktioiden nopeuden määrittämisessä ja aktivaatioenergian laskemisessa. Tässä yhteydessä Arrhenius-yhtälö tarjoaa kaavalle fyysisen perustelun ja tulkinnan. Siksi voimme tunnistaa sen empiiriseksi suhteeksi. Arrhenius-yhtälö ilmaistaan seuraavasti:
K=Ae(Ea/RT)
Missä k on reaktioseoksen nopeusvakio, T on järjestelmän absoluuttinen lämpötila kelvineinä, A on kemiallisen reaktion esieksponentiaalinen kerroin, Ea on reaktion aktivaatioenergia ja R on yleinen kaasuvakio. Tässä yhtälössä esieksponentiaalisen tekijän A yksiköitä tarkasteltaessa se on identtinen nopeusvakion yksiköiden kanssa, jotka riippuvat reaktion järjestyksestä. Esim. jos reaktio on ensiluokkainen, niin A:n yksiköt ovat sekunnissa (s-1). Toisin sanoen tässä reaktiossa A on oikeassa suunnassa tapahtuvien törmäysten lukumäärä sekunnissa. Lisäksi tämä suhde kuvaa, että joko lämpötilan nostaminen tai aktivointienergian vähentäminen johtaa reaktionopeuden lisääntymiseen.
Kuva 01: Arrhenius-yhtälön eri johdannaiset
Mikä Eyring-yhtälö?
Eyring-yhtälö on yhtälö, joka kuvaa kemiallisen reaktion nopeuden muutoksia reaktioseoksen lämpötilaa vastaan. Tämän yhtälön kehitti Henry Eyring vuonna 1935 yhdessä kahden muun tiedemiehen kanssa. Eyring-yhtälö on samanlainen kuin Arrhenius-yhtälö, kun otetaan huomioon jatkuva aktivaatioentalpia ja aktivaation vakioentropia. Eyring-yhtälön yleinen kaava on seuraava:
Tässä ΔG‡ on Gibbsin aktivointienergia, κ on välityskerroin, kB on Boltzmannin vakio ja h on Planckin vakio.
Mikä ero on Arrhenius- ja Eyring-yhtälön välillä?
Arrhenius- ja Eyring-yhtälöt ovat tärkeitä yhtälöitä fysikaalisessa kemiassa. Keskeinen ero Arrhenius- ja Eyring-yhtälön välillä on, että Arrhenius-yhtälö on empiirinen yhtälö, kun taas Eyring-yhtälö perustuu tilastolliseen mekaaniseen perusteluun. Lisäksi Arrhenius-yhtälöä käytetään mallintamaan diffuusiokertoimien lämpötilan vaihtelua, kidevaanssien populaatiota, virumisnopeuksia ja monia muita termisesti indusoituja prosesseja, kun taas Eyring-yhtälö on hyödyllinen siirtymätilateoriassa ja siellä se tunnetaan aktivoituna. - monimutkainen teoria.
Alla infografiassa on taulukoitu Arrhenius- ja Eyring-yhtälöiden väliset erot vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Arrhenius vs Eyring yhtälö
Arrhenius- ja Eyring-yhtälöt ovat tärkeitä yhtälöitä fysikaalisessa kemiassa. Avainero Arrhenius- ja Eyring-yhtälön välillä on, että Arrhenius-yhtälö on empiirinen yhtälö, kun taas Eyring-yhtälö perustuu tilastolliseen mekaaniseen perusteluun. Arrhenius-yhtälöä käytetään diffuusiokertoimien lämpötilavaihteluiden mallintamiseen, kidevaanssien populaation, virumisnopeuksien ja monien muiden termisesti indusoitujen prosessien mallintamiseen. Eyring-yhtälö on toisa alta hyödyllinen siirtymätilateoriassa, ja siellä se tunnetaan aktivoitu-kompleksiteoriana.
