1. Arrhenius 방정식 :
이것은 가장 일반적인 방법이며 다른 온도에서 반응 속도를 연구하는 것입니다. Arrhenius 방정식은 다음과 같습니다.
k =a * exp (-ea/rt)
어디:
* k 반응의 속도 상수입니다
* a 사전 지수 요인 (주파수 계수)입니다.
* ea 활성화 에너지입니다
* r 이상적인 가스 상수입니다 (8.314 j/mol · k)
* t 켈빈의 절대 온도입니다
Arrhenius 방정식을 사용하여 EA를 계산하려면 다음을 수행해야합니다.
* 둘 이상의 다른 온도에서 속도 상수 (k)를 측정합니다.
* 플롯 ln (k) 대 1/t. 이것은 -EA/R의 경사면으로 직선을 제공합니다.
* 선의 경사를 계산하고 EA를 얻기 위해 -r로 곱하십시오. .
2. Eyring 방정식 (전이 상태 이론) :
이 방법은 더 복잡하지만 EA에게보다 정확한 값을 제공 할 수 있습니다. 깁스 자유 활성화 에너지 (ΔG ‡)와 관련된 속도와 관련이 있습니다.
k =(k_b * t/h) * exp (-Δg ‡/rt)
어디:
* K_B Boltzmann은 일정합니다
* h 플랑크 상수입니다
* ΔG ‡ 활성화의 깁스 자유 에너지입니다
Eyring 방정식을 사용하여 EA를 계산하려면 :
* 실험 데이터를 사용하여 깁스 자유 활성화 에너지 (ΔG ‡)를 결정하십시오.
* 방정식 ΔG ‡ =ΔH ‡ - TΔS ‡ 활성화 엔탈피를 계산하려면 (ΔH ‡).
* ea =ΔH ‡ + rt.
3. 계산 방법 :
고급 계산 화학 방법은 특히 복잡한 반응을 위해 활성화 에너지를 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 방법은 다음과 같습니다.
* 양자 기계 계산 : 이 방법은 EA에 대해 매우 정확한 값을 제공합니다.
* 분자 역학 시뮬레이션 : 이러한 방법은 원자와 분자의 움직임을 시뮬레이션하여 반응 경로 및 활성화 에너지에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.
기억해야 할 핵심 사항 :
* 촉매는 반응의 활성화 에너지를 낮추지 만 평형 상수를 변화 시키지는 않습니다. 이는 반응 속도 속도를 높이지만 평형에서 반응물 및 생성물의 최종 양에 영향을 미치지 않음을 의미합니다.
* 활성화 에너지 값은 일반적으로 두더지 당 (j/mol) 또는 두더지 당 킬로 줄 (kj/mol) 당 줄음의 단위로 표현됩니다.
올바른 방법 선택 :
방법의 선택은 이용 가능한 실험 데이터, 반응의 복잡성 및 원하는 정확도 수준에 따라 다릅니다. Arrhenius 방정식은 쉽게 이용 가능한 속도 상수 데이터와의 간단한 반응에 적합합니다. Eyring 방정식은 더 정확하지만 전이 상태에 대한 추가 정보가 필요합니다. 계산 방법은 높은 정확도를 제공하지만 전문화 된 소프트웨어와 전문 지식이 필요합니다.
