Nøgleforskellen mellem Arrhenius- og Eyring-ligningen er, at Arrhenius-ligningen er en empirisk ligning, mens Eyring-ligningen er baseret på den statistiske mekaniske begrundelse.
Arrhenius-ligning og Eyring-ligning er to vigtige ligninger i fysisk kemi. Når vi antager en konstant aktiveringsentalpi og konstant aktiveringsentropi, svarer Eyring-ligningen til den empiriske Arrhenius-ligning.
Hvad er Arrhenius-ligning?
Arrhenius-ligningen er en kemisk formel, der involverer temperaturafhængigheden af reaktionshastigheder. Denne ligning blev foreslået og udviklet af videnskabsmanden Svante Arrhenius i 1889. Arrhenius-ligningen har mange anvendelser til at bestemme hastigheden af kemiske reaktioner og i beregningen af aktiveringsenergien. I denne sammenhæng giver Arrhenius-ligningen en fysisk begrundelse og fortolkning af formlen. Derfor kan vi identificere det som et empirisk forhold. Arrhenius-ligningen er udtrykt som følger:
K=Ae(Ea/RT)
Hvor k er hastighedskonstanten for reaktionsblandingen, T er den absolutte temperatur af systemet i Kelvins, A er den præ-eksponentielle faktor for den kemiske reaktion, Ea er aktiveringsenergien for reaktionen og R er den universelle gaskonstant. I denne ligning, når man betragter enhederne for den præ-eksponentielle faktor, A, er den identisk med enhederne af hastighedskonstanten, der vil afhænge af rækkefølgen af reaktionen. For eksempel. hvis reaktionen er første orden, så er enhederne for A pr. sekund (s-1). Med andre ord, i denne reaktion er A antallet af kollisioner pr. sekund, der opstår i den rigtige orientering. Desuden beskriver dette forhold, at enten stigning af temperaturen eller sænkning af aktiveringsenergien vil resultere i en stigning i reaktionshastigheden.
Figur 01: Forskellige derivater af Arrhenius-ligningen
Hvilken Eyring-ligning?
Eyring-ligning er en ligning, der beskriver ændringerne i hastigheden af en kemisk reaktion i forhold til temperaturen af reaktionsblandingen. Denne ligning blev udviklet af Henry Eyring i 1935 sammen med to andre videnskabsmænd. Eyring-ligningen ligner Arrhenius-ligningen, når der tages hensyn til en konstant aktiveringsentalpi og en konstant aktiveringsentropi. Den generelle formel for Eyring-ligningen er som følger:
Her er ΔG‡ Gibbs aktiveringsenergi, κ er transmissionskoefficienten, kB er Boltzmanns konstant, og h er Plancks konstant.
Hvad er forskellen mellem Arrhenius- og Eyring-ligning?
Arrhenius- og Eyring-ligning er vigtige ligninger i fysisk kemi. Den vigtigste forskel mellem Arrhenius og Eyring-ligningen er, at Arrhenius-ligningen er en empirisk ligning, mens Eyring-ligningen er baseret på den statistiske mekaniske begrundelse. Desuden bruges Arrhenius-ligningen til at modellere temperaturvariationen af diffusionskoefficienter, populationen af ledige krystalpladser, krybehastigheder og mange andre termisk inducerede processer, mens Eyring-ligningen er nyttig i overgangstilstandsteorien, og der er den kendt som aktiveret -kompleks teori.
Infografikken nedenfor viser forskellene mellem Arrhenius- og Eyring-ligningerne til sammenligning side om side.
Opsummering – Arrhenius vs Eyring-ligning
Arrhenius- og Eyring-ligning er vigtige ligninger i fysisk kemi. Den vigtigste forskel mellem Arrhenius og Eyring-ligningen er, at Arrhenius-ligningen er en empirisk ligning, mens Eyring-ligningen er baseret på den statistiske mekaniske begrundelse. Arrhenius-ligningen bruges til at modellere temperaturvariationen af diffusionskoefficienter, populationen af ledige krystalpladser, krybehastigheder og mange andre termisk inducerede processer. Eyring-ligning er på den anden side nyttig i overgangstilstandsteorien, og der er den kendt som aktiveret-kompleks teori.
