Калькулятор энергии активации химической реакции

 

Калькулятор энергии активации (также называемый калькулятором уравнения Аррениуса) может помочь вам рассчитать минимальную энергию, необходимую для химической реакции. Например, вы можете узнать, какая энергия необходима для зажигания спички.

Статья ниже предоставит вам самую важную информацию — как рассчитать энергию активации с использованием уравнения Аррениуса, а также каково определение и единицы энергии активации.

Что такое энергия активации?

Энергия активации — это энергия, необходимая для химической реакции. Вы можете изобразить это как пороговый уровень энергии; если вы не поставите такое количество энергии, реакция не состоится.

Энергия активации требуется для многих типов реакций, например, для сгорания. Каждый раз, когда вы хотите зажечь спичку, вам нужно подавать энергию (в этом примере — в форме протирки спички против спичечной коробки). Вот почему ваши спички не сгорают спонтанно. Это тот же принцип, который действовал во времена каменного века — кремний и железо использовались для производства трения и, следовательно, искр.

Уравнение энергии активации

Вы можете найти энергию активации для любого реагента, используя уравнение Аррениуса:

Eₐ = -R * T * ln (к / с)

где:

R обозначает газовую постоянную. Он равен 8,314 Дж / (К * моль).
Т — температура окружающей среды, выраженная в Кельвинах.
k — коэффициент скорости реакции. Измеряется в 1 / сек и зависит от температуры.
A — предэкспоненциальный коэффициент (также называемый частотным коэффициентом), также выраженный в 1 / сек. Этот коэффициент не зависит от температуры и является постоянным для реакции.
Eₐ — энергия активации реакции.

Единицы энергии активации

Наиболее часто используемыми единицами энергии активации являются джоули на моль (Дж / моль). Вы можете преобразовать их в единицы СИ следующим образом:

1 Дж / моль = 1 (кг * м² / с²) / моль = 1 (кг * м²) / (с² * моль)

Как рассчитать энергию активации

Начните с измерения температуры окружающей среды. Мы можем предположить, что вы находитесь при комнатной температуре (25 ° C).

Затем выберите свою реакцию и запишите частотный коэффициент. Например, для реакции 2ClNO → 2Cl + 2NO частотный коэффициент равен A = 9,4 * 10À1 / сек.

Выберите коэффициент скорости реакции для данной реакции и температуры. Предположим, что оно равно 2.8373 * 10⁻⁸ 1 / сек.

Введите все эти значения в калькулятор энергии активации. Он найдет энергию активации — в этом случае равную 100 кДж / моль.