Năng lượng hoạt hóa là gì? Sự phụ thuộc nhiệt độ và mối quan hệ với phương trình Arrhenius như thế nào? Mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi.
Mục Lục
Năng lượng hoạt hóa là gì?
Năng lượng hoạt hóa là số chi phí ít đặc biệt là nguồn năng lượng rất cần thiết để khởi đầu một phản ứng . Đó này là chiều cao của bờ rào thế năng giữa cực tiểu thế năng của chất phản ứng and mặt hàng. Năng lượng hoạt hóa được ký hiệu là E a and thông thường có đơn vị chức năng là kilojoules trên mol (kJ / mol) hoặc kilocalories trên mol (kcal / mol). Thuật ngữ “nguồn năng lượng hoạt hóa” được nhà khoa học Thụy Điển Svante Arrhenius đưa ra vào khoảng thời gian 1889. Phương trình Arrhenius liên hệ nguồn năng lượng hoạt hóa với gia tốc một phản ứng hóa học xẩy ra:
trong các số đó k là thông số gia tốc phản ứng, A là thông số tần số của phản ứng, e là số vô tỉ (giao động bằng 2,718), E a là nguồn năng lượng hoạt hóa, R là hằng số khí phổ and T là độ ẩm tuyệt đối ( Kelvin).
Năng lượng hoạt hóa là gì
Xem thêm: Năng lượng photon là gì?
Từ phương trình Arrhenius, có khả năng cảm thấy cảm thấy rằng gia tốc của phản ứng biên tập theo độ ẩm. Đôi khi, vấn đề đó nghĩa là phản ứng hóa học xẩy ra nhanh hơn ở nhiệt chiều cao hơn nữa. Thế nhưng, chứa một vài tình huống “nguồn năng lượng hoạt hóa âm”, trong các số đó gia tốc phản ứng giảm theo độ ẩm.
Sự phụ thuộc nhiệt độ và mối quan hệ với phương trình Arrhenius
Các phương trình Arrhenius cung cấp cho các cơ sở định lượng về mối quan hệ giữa năng lượng kích hoạt và tốc độ mà một phản ứng tiến hành. Từ phương trình, năng lượng kích hoạt có thể được tìm thấy thông qua mối quan hệ
Trong đó A là yếu tố theo cấp số nhân của phản ứng, R là hằng số khí phổ, T là nhiệt độ tuyệt đối (thường tính bằng kelvins) và k là hệ số tốc độ phản ứng. Ngay cả khi không biết A, E a có thể được đánh giá từ sự thay đổi của các hệ số tốc độ phản ứng như là một hàm của nhiệt độ (trong phạm vi hiệu lực của phương trình Arrhenius).
Sự phụ thuộc nhiệt độ và mối quan hệ với phương trình Arrhenius
Xem thêm: Năng lượng bovis là gì?
Ở cấp độ nâng cao hơn, thuật ngữ năng lượng kích hoạt Arrhenius ròng từ phương trình Arrhenius được coi là một tham số xác định thực nghiệm cho thấy độ nhạy của tốc độ phản ứng với nhiệt độ. Có hai sự phản đối để liên kết năng lượng kích hoạt này với hàng rào ngưỡng cho một phản ứng cơ bản. Đầu tiên, thường không rõ liệu phản ứng có tiến hành trong một bước hay không; các rào cản ngưỡng được tính trung bình trên tất cả các bước cơ bản có ít giá trị lý thuyết. Thứ hai, ngay cả khi phản ứng đang được nghiên cứu là cơ bản, một phổ các va chạm riêng lẻ góp phần vào các hằng số tốc độ thu được từ các thí nghiệm khối lượng lớn (‘bóng đèn) liên quan đến hàng tỷ phân tử, với nhiều hình dạng và góc va chạm của chất phản ứng khác nhau
Mối quan hệ giữa năng lượng kích hoạt và năng lượng Gibbs
Năng lượng hoạt hóa là một thuật ngữ trong phương trình Arrhenius được sử dụng để đo lường và thống kê năng lượng thiết yếu để vượt qua trạng thái quy đổi từ chất phản ứng thành mẫu sản phẩm. Phương trình Eyring là một quan hệ khác miêu tả vận tốc phản ứng, ngoại trừ việc thay vì sử dụng năng lượng hoạt hóa, nó gồm có năng lượng Gibbs của trạng thái chuyển tiếp. Năng lượng Gibbs của những yếu tố trạng thái chuyển tiếp theo cả entanpi và entropi của phản ứng. Năng lượng kích hoạt và năng lượng Gibbs có tương quan với nhau, nhưng không hề hoán đổi cho nhau.
Với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ ở trên bạn đọc đã rõ hơn năng lượng hoạt hóa là gì cũng như các vấn đề liên quan đến loại năng lượng này. Chúc các bạn thành công.
