このツールについて
Arrhenius式計算ツールは、k = A · exp(−Ea ⁄ (R·T))に基づく無料のブラウザ内化学反応速度論ツールで、反応の速度定数が温度にどう依存するかを記述します。単一点モードでは4つの量——速度定数k、頻度因子A、活性化エネルギーEa、温度T——のうち3つを入力すると、4つ目を解きます。二点モードでは2つの温度での2つの速度定数を与えると、活性化エネルギーを返します。
活性化エネルギーはkJ/molまたはJ/molで入力・表示できます。内部では気体定数R = 8.314 J/mol·Kに合わせるため常にJ/molに変換されます。単一点の変形はk = A·exp(−Ea ⁄ (R·T))、A = k·exp(Ea ⁄ (R·T))、Ea = −R·T·ln(k ⁄ A)、T = −Ea ⁄ (R·ln(k ⁄ A))です。二点法はln(k₂ ⁄ k₁) = −(Ea ⁄ R)(1 ⁄ T₂ − 1 ⁄ T₁)を使い、Ea = R·ln(k₂ ⁄ k₁) ⁄ (1 ⁄ T₁ − 1 ⁄ T₂)に変形します。頻度因子はその後A = k₁·exp(Ea ⁄ (R·T₁))から復元されます。
すべてがブラウザ内でローカルに動作し、何もアップロードされません。温度はケルビンで絶対零度より高くなければならず、比の対数をとるときkとAは正でなければなりません。AとkはどちらもEaの反応次数に依存する同じ単位を共有するため、単なる数値として報告されます。
よくある質問
活性化エネルギーEaとその単位は何ですか？
Eaは反応が越えなければならない最小のエネルギー障壁で、Eaが高いほど温度感度が強くなります。kJ/molまたはJ/molで入力でき——ツールはR = 8.314 J/mol·Kに合わせるため内部でJ/molに変換します——選んだ単位でEaを報告します。
二点法はどうやってEaを求めますか？
ln(k₂ ⁄ k₁) = −(Ea ⁄ R)(1 ⁄ T₂ − 1 ⁄ T₁)から、Ea = R·ln(k₂ ⁄ k₁) ⁄ (1 ⁄ T₁ − 1 ⁄ T₂)に変形します。2つのケルビン温度での2つの速度定数を与えるとEaを返し、次に最初の点から頻度因子Aを逆算します。
なぜ温度はケルビンでなければならないのですか？
指数項Ea ⁄ (R·T)には絶対温度が必要で、R = 8.314 J/mol·Kはケルビンあたりで定義されています。摂氏では誤った、時には負の分母になるため、Tはケルビンで入力してください。二点モードの2つの温度は異なる必要があります。
頻度因子Aとは何ですか？
Aは頻度因子とも呼ばれ、Ea ⁄ (R·T)が0に近づくときの速度定数の上限——おおよそ正しく配向した衝突がどれくらいの頻度で起こるか——です。反応次数に依存するkと同じ単位を共有するため、両方とも単なる数値として示されます。