阿伦尼乌斯公式

阿伦尼乌斯公式（Arrhenius equation）是由瑞典科学家斯万特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）于1889年提出的，它描述了反应速率常数与温度之间的关系。这个经典的公式在化学动力学领域内有着重要的地位。以下是以阿伦尼乌斯公式为主题编写的中文百科条目。

定义与数学表达

阿伦尼乌斯公式是一个表征化学反应速率与温度关系的指数函数。其数学表达式为：

$$k=Aexp(-\frac{E_a}{RT})$$

K是反应速率常数；

A是指前因子或频率因子，它与反应物分子碰撞的频率和取向有关；

Ea是活化能，即启动反应所需的最小能量；

R是普适气体常数，其值约为8.314 J/(mol·K)；

T是绝对温度，单位是开尔文（K）。

物理意义

活化能Ea代表了反应物分子转变为产物分子时需要跨越的能量障碍。一个较高的Ea

值意味着只有少数高能量分子能够成功反应，从而导致较慢的反应速率。当温度升高时，更多分子具有足够的能量以跨越这个障碍，从而增加了有效碰撞的机会，使得K值增大。

应用

在实际应用中，阿伦尼乌斯公式可以用于：

预测在不同温度下的反应速率。

通过实验数据计算化学反应的活化能。

在催化剂设计中评估催化剂对反应速率的影响。

实验确定参数

确定阿伦尼乌斯公式中参数Ea和A

通常需要通过实验来完成。通过测定不同温度下的反应速率常，可以绘制出lnK对1/T的图像，即阿伦尼乌斯图。从图中可以得到直线的斜率和截距，进而计算出活化能Ea和前因子T。

举例

以简单的一级反应为例：

A→products 

假设在两个不同温度T1和T2

下测得两个不同的速率常数K1和K2，利用阿伦尼乌斯公式可以写出两个方程：

$$k_1=Aexp(-\frac{E_a}{R{T}_1})$$

$$k_2=Aexp(-\frac{E_a}{R{T}_2})$$

通过这两个方程可以求解得到活化能Ea以及前因子A。