Arrheniusyhtälöä

Arrheniusyhtälö on kemiallinen yhtälö, joka kuvaa kemiallisen reaktionopeusvakion (k) riippuvuutta lämpötilasta (T) ja aktivaatioenergiasta (Ea). Sen muoto on k = A * e^(-Ea / RT), missä A on ennustekijä eli taajuystäijä, e on Neperin luku, Ea on aktivaatioenergia, R on yleinen kaasuvakio ja T on absoluuttinen lämpötila Kelvineinä.

Yhtälö osoittaa, että reaktionopeusvakio kasvaa eksponentiaalisesti lämpötilan kasvaessa. Tämä johtuu siitä, että korkeammissa lämpötiloissa useammalla molekyylillä on riittävästi energiaa voittaakseen aktivaatioenergiabarrieerin ja reagoidakseen. Ennustekijä A liittyy törmäysten todennäköisyyteen ja oikeaan suuntautumiseen. Aktivaatioenergia Ea edustaa minimaalista energiaa, joka tarvitaan reaktion tapahtumiseksi.

Arrheniusyhtälö on laajalti käytetty kemiassa ja fysiikassa reaktioiden kinetiikan ymmärtämiseksi. Sitä voidaan käyttää ennustamaan reaktionopeutta eri lämpötiloissa, jos aktivaatioenergia ja ennustekijä tunnetaan. Yhtälöä voidaan myös käyttää kokeellisten reaktiodatan perusteella aktivaatioenergian ja ennustetekijän määrittämiseen. Se on keskeinen työkalu monien kemiallisten prosessien optimoinnissa ja suunnittelussa.