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Calculadora de la ecuación de Arrhenius

Solucionador de Arrhenius: halla k, A, energía de activación Ea o T en un punto, u obtén Ea a partir de dos constantes de velocidad a dos temperaturas.

Acerca de esta herramienta

La Calculadora de la ecuación de Arrhenius es una herramienta de cinética química gratuita, en el navegador, basada en k = A · exp(−Ea ⁄ (R·T)), que describe cómo la constante de velocidad de una reacción depende de la temperatura. En el modo de un solo punto introduces tres de las cuatro magnitudes —constante de velocidad k, factor preexponencial A, energía de activación Ea y temperatura T— y resuelve la cuarta. En el modo de dos puntos proporcionas dos constantes de velocidad a dos temperaturas y devuelve la energía de activación.

La energía de activación puede introducirse y mostrarse en kJ/mol o J/mol; internamente siempre se convierte a J/mol para coincidir con la constante de los gases R = 8.314 J/mol·K. Los reordenamientos de un solo punto son k = A·exp(−Ea ⁄ (R·T)), A = k·exp(Ea ⁄ (R·T)), Ea = −R·T·ln(k ⁄ A), y T = −Ea ⁄ (R·ln(k ⁄ A)). El método de dos puntos usa ln(k₂ ⁄ k₁) = −(Ea ⁄ R)(1 ⁄ T₂ − 1 ⁄ T₁), que se reordena a Ea = R·ln(k₂ ⁄ k₁) ⁄ (1 ⁄ T₁ − 1 ⁄ T₂); el factor preexponencial se recupera entonces de A = k₁·exp(Ea ⁄ (R·T₁)).

Todo se ejecuta localmente en tu navegador sin subir nada. Las temperaturas deben estar en kelvin y por encima del cero absoluto, y k y A deben ser positivas cuando se toma un logaritmo de su razón. A y k comparten las mismas unidades, que dependen del orden de reacción, así que se muestran como números simples.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la energía de activación Ea y su unidad?
Ea es la barrera de energía mínima que una reacción debe superar; una Ea mayor significa una mayor sensibilidad a la temperatura. Puedes introducirla en kJ/mol o J/mol —la herramienta convierte a J/mol internamente para coincidir con R = 8.314 J/mol·K— y muestra Ea en la unidad que selecciones.
¿Cómo halla Ea el método de dos puntos?
A partir de ln(k₂ ⁄ k₁) = −(Ea ⁄ R)(1 ⁄ T₂ − 1 ⁄ T₁), reordenado a Ea = R·ln(k₂ ⁄ k₁) ⁄ (1 ⁄ T₁ − 1 ⁄ T₂). Da dos constantes de velocidad a dos temperaturas en kelvin y devuelve Ea, y luego calcula el factor preexponencial A a partir del primer punto.
¿Por qué la temperatura debe estar en kelvin?
El término exponencial Ea ⁄ (R·T) necesita una temperatura absoluta, y R = 8.314 J/mol·K está definida por kelvin. Los grados Celsius darían denominadores incorrectos, incluso negativos, así que introduce T en kelvin; las dos temperaturas en el modo de dos puntos deben ser distintas.
¿Qué es el factor preexponencial A?
A, también llamado factor de frecuencia, es el techo de la constante de velocidad cuando Ea ⁄ (R·T) se acerca a cero: aproximadamente con qué frecuencia ocurren colisiones correctamente orientadas. Comparte las mismas unidades que k, que dependen del orden de reacción, así que ambos se muestran como números simples.

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