Het belangrijkste verschil tussen de Arrhenius- en Eyring-vergelijking is dat de Arrhenius-vergelijking een empirische vergelijking is, terwijl de Eyring-vergelijking is gebaseerd op de statistisch-mechanische rechtvaardiging.
Arrhenius-vergelijking en Eyring-vergelijking zijn twee belangrijke vergelijkingen in de fysische chemie. Wanneer we uitgaan van een constante enthalpie van activering en constante entropie van activering, is de Eyring-vergelijking vergelijkbaar met de empirische Arrhenius-vergelijking.
Wat is de Arrhenius-vergelijking?
Arrhenius-vergelijking is een chemische formule die de temperatuurafhankelijkheid van reactiesnelheden omvat. Deze vergelijking werd in 1889 voorgesteld en ontwikkeld door de wetenschapper Svante Arrhenius. De Arrhenius-vergelijking heeft veel toepassingen bij het bepalen van de snelheid van chemische reacties en bij de berekening van de activeringsenergie. In deze context biedt de Arrhenius-vergelijking een fysieke rechtvaardiging en interpretatie voor de formule. Daarom kunnen we het identificeren als een empirische relatie. De Arrhenius-vergelijking wordt als volgt uitgedrukt:
K=Ae(Ea/RT)
Waar k is de snelheidsconstante voor het reactiemengsel, T is de absolute temperatuur van het systeem in Kelvins, A is de pre-exponentiële factor voor de chemische reactie, Ea is de activeringsenergie voor de reactie en R is de universele gasconstante. In deze vergelijking, wanneer de eenheden van de pre-exponentiële factor A worden beschouwd, is deze identiek aan de eenheden van de snelheidsconstante die zal afhangen van de volgorde van de reactie. bijv. als de reactie van de eerste orde is, dan zijn de eenheden van A per seconde (s-1). Met andere woorden, in deze reactie is A het aantal botsingen per seconde dat optreedt in de juiste oriëntatie. Bovendien beschrijft deze relatie dat ofwel het verhogen van de temperatuur ofwel het verlagen van de activeringsenergie zal resulteren in een toename van de reactiesnelheid.
Figuur 01: Verschillende afgeleiden van de Arrhenius-vergelijking
Welke Eyring-vergelijking?
Eyring-vergelijking is een vergelijking die de veranderingen in de snelheid van een chemische reactie ten opzichte van de temperatuur van het reactiemengsel beschrijft. Deze vergelijking werd in 1935 ontwikkeld door Henry Eyring samen met twee andere wetenschappers. Eyring-vergelijking is vergelijkbaar met Arrhenius-vergelijking wanneer een constante enthalpie van activering en een constante entropie van activering worden beschouwd. De algemene formule voor de Eyring-vergelijking is als volgt:
Hier is ΔG‡ de Gibbs-energie van activering, κ is de transmissiecoëfficiënt, kB is de constante van Boltzmann en h is de constante van Planck.
Wat is het verschil tussen de vergelijking van Arrhenius en Eyring?
De vergelijking van Arrhenius en Eyring zijn belangrijke vergelijkingen in de fysische chemie. Het belangrijkste verschil tussen de Arrhenius- en Eyring-vergelijking is dat de Arrhenius-vergelijking een empirische vergelijking is, terwijl de Eyring-vergelijking is gebaseerd op de statistisch-mechanische rechtvaardiging. Bovendien wordt de Arrhenius-vergelijking gebruikt om de temperatuurvariatie van diffusiecoëfficiënten, de populatie van kristalvacatures, kruipsnelheden en vele andere thermisch geïnduceerde processen te modelleren, terwijl de Eyring-vergelijking nuttig is in de overgangstoestandtheorie en daar staat bekend als geactiveerd -complexe theorie.
De onderstaande infographic geeft de verschillen weer tussen de Arrhenius- en Eyring-vergelijking voor een zij-aan-zij vergelijking.
Samenvatting – Arrhenius vs Eyring-vergelijking
De vergelijking van Arrhenius en Eyring zijn belangrijke vergelijkingen in de fysische chemie. Het belangrijkste verschil tussen de Arrhenius- en Eyring-vergelijking is dat de Arrhenius-vergelijking een empirische vergelijking is, terwijl de Eyring-vergelijking is gebaseerd op de statistisch-mechanische rechtvaardiging. De Arrhenius-vergelijking wordt gebruikt om de temperatuurvariatie van diffusiecoëfficiënten, de populatie van kristalvacatures, kruipsnelheden en vele andere thermisch geïnduceerde processen te modelleren. De Eyring-vergelijking is daarentegen nuttig in de theorie van de overgangstoestand, en daar staat het bekend als de geactiveerde-complextheorie.
