化学徒の備忘録(かがろく)|化学系ブログ

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アレニウスの式の解説:速度定数と温度の関係式

アレニウスの式

化学反応を考えたときに、素反応の速度定数と温度との関係式がアレニウスの式です。

アレニウスの式は速度定数をkとしたとき、次のように表されます。

k = A \times e^{-Ea/RT}

 Tは絶対温度、Aは頻度因子、E_aは反応の活性化自由エネルギーです。反応の温度範囲が狭い場合には、反応の頻度因子と活性化エネルギーは一定の値となります。

またこのアレニウスの式は拡散や粘性などの輸送現象にも適用することができます。

アレニウスの式のeの指数関数は、温度と活性化エネルギーがわかれば、原料が活性化状態になる確率が予測できるということを意味しています。

また指数関数部分e^{-Ea/RT}はその温度での活性化エネルギーよりも大きなエネルギーを持っている物質の割合を示しています。

頻度因子は、指数関数にかけあわせる数値であり、この測定実験を異なる温度で測定することで見積もることができます。

実際の反応解析ではアレニウスの式の両辺を自然対数に変換した式もよく使われます。