关于此工具
Arrhenius 方程计算器是一款免费的浏览器内化学动力学工具,基于 k = A · exp(−Ea ⁄ (R·T)),它描述反应的速率常数如何随温度变化。在单点模式下,您输入四个量中的三个——速率常数 k、指前因子 A、活化能 Ea 和温度 T——它求解第四个。在两点模式下,您提供两个温度下的两个速率常数,它返回活化能。
活化能可以 kJ/mol 或 J/mol 输入和显示;内部始终换算为 J/mol 以匹配气体常数 R = 8.314 J/mol·K。单点变形为 k = A·exp(−Ea ⁄ (R·T))、A = k·exp(Ea ⁄ (R·T))、Ea = −R·T·ln(k ⁄ A) 和 T = −Ea ⁄ (R·ln(k ⁄ A))。两点法使用 ln(k₂ ⁄ k₁) = −(Ea ⁄ R)(1 ⁄ T₂ − 1 ⁄ T₁),变形为 Ea = R·ln(k₂ ⁄ k₁) ⁄ (1 ⁄ T₁ − 1 ⁄ T₂);指前因子随后由 A = k₁·exp(Ea ⁄ (R·T₁)) 恢复。
一切都在您的浏览器中本地运行,不上传任何内容。温度必须以开尔文计且高于绝对零度,且当取其比值的对数时 k 和 A 必须为正。A 和 k 共用相同的单位,取决于反应级数,因此它们以纯数字报告。
常见问题
什么是活化能 Ea 及其单位?
Ea 是反应必须克服的最低能垒;Ea 越高意味着温度敏感性越强。您可以 kJ/mol 或 J/mol 输入它——本工具内部换算为 J/mol 以匹配 R = 8.314 J/mol·K——并以您所选的单位报告 Ea。
两点法如何求 Ea?
由 ln(k₂ ⁄ k₁) = −(Ea ⁄ R)(1 ⁄ T₂ − 1 ⁄ T₁),变形为 Ea = R·ln(k₂ ⁄ k₁) ⁄ (1 ⁄ T₁ − 1 ⁄ T₂)。给出两个开尔文温度下的两个速率常数,它返回 Ea,然后由第一个点反解指前因子 A。
为什么温度必须用开尔文?
指数项 Ea ⁄ (R·T) 需要绝对温度,且 R = 8.314 J/mol·K 是按每开尔文定义的。摄氏度会给出错误甚至为负的分母,因此请以开尔文输入 T;两点模式下的两个温度必须不同。
什么是指前因子 A?
A,也称频率因子,是当 Ea ⁄ (R·T) 趋近于零时速率常数的上限——大致是正确取向的碰撞发生的频率。它与 k 共用相同的单位,取决于反应级数,因此两者都以纯数字显示。