Sådan finder Aktiveringsenergi

March 13

Aktivering energi, forkortet Ea, kan bedst beskrives som den mindste energi, der kræves, før en kemisk reaktion kan fortsætte. Det er som en barriere, der skal overvindes, for at din kemisk reaktion kan finde sted. Aktivering energi kan beregnes på to måder: ved hjælp af reaktionshastigheder ved to forskellige temperaturer eller ved hjælp af Arrhenius-ligningen.

Vejledning

Ved reaktionshastighed ved to forskellige temperaturer metode

• Skriv ned ligningen for at finde aktivering energi. Aktivering energi, Ea = ((T1 x T2 x R) / (T2 - T1)) x I (K2 / K1) »T1« er den første temperatur og "T2" er den anden temperatur. R er den universelle gas konstant, hvilket svarer 8,314 J (K mol). "K1" er hastigheden af reaktionen ved "T1" og "K2" er hastigheden af reaktionen ved "T2".

• Tilslut værdierne for de temperaturer, reaktionshastigheder og universel gas konstant. Som et eksempel, tage en reaktion, der har en reaktion på 0,0139 ved 285K og en hastighed på omsætning af 0,0493 ved 350K. Den resulterende ligning er: EA = (((285K X 350K x 8,314 J / (K mol)) / (350K - 285K))) x I (0,0493 / 0,00139).

• Brug din lommeregner til at løse ligningen og få energien aktivering. I dette tilfælde: EA = (829321/65) * I (35.47) = 45532,11 J / mol = 45.53 kJ / mol.

Ved eksperimentel fremgangsmåde ved anvendelse af Arrhenius-ligningen

• Tag den naturlige logaritme til begge sider af Arrhenius-ligningen. Arrhenius ligning er: k = A e ^ -Ea / RT. "K" er reaktionshastigheden konstant, A er den præ-eksponentielle faktor, som formodes at være uafhængig af temperaturændring, Ea er aktiveringsenergien selv, R er den universelle gas konstant, og T temperaturen i Kelvin (K). Dette giver ln k = ln A - Ea / (RT).

• Omarrangér ligningen i formlen for en lige linje på formen y = mx + c. Dette giver: ln k = -Ea / (RT) + konstant eller ln k = - (Ea / R) (1 / T) + konstant.

• Brug den anden mulighed for at plotte en graf over i K vs. 1 / T med en grafregneren at få (- Ea / R) som din hældning som den anden mulighed er allerede i form y = mx + c.

4. Fordel den beregnede hældning af den universelle gas konstant at isolere værdi (- Ea) fra (- Ea / R).

• Multiplicer (- Ea) med -1 for at få Ea, aktivering energi din reaktion. Dette danner grundlag for den eksperimentelle bestemmelse af aktivering energi.