Առենիուսի և Այրինգի հավասարման հիմնական տարբերությունն այն է, որ Արենիուսի հավասարումը էմպիրիկ հավասարում է, մինչդեռ Այրինգի հավասարումը հիմնված է վիճակագրական մեխանիկական հիմնավորման վրա:
Արենիուսի հավասարումը և Այրինգի հավասարումը երկու կարևոր հավասարումներ են ֆիզիկական քիմիայում: Երբ մենք ենթադրում ենք ակտիվացման հաստատուն էնթալպիա և ակտիվացման հաստատուն էնտրոպիա, Այրինգի հավասարումը նման է էմպիրիկ Արհենիուսի հավասարմանը:
Ի՞նչ է Արենիուսի հավասարումը:
Արենիուսի հավասարումը քիմիական բանաձև է, որը ներառում է ռեակցիայի արագության ջերմաստիճանի կախվածությունը: Այս հավասարումն առաջարկվել և մշակվել է գիտնական Սվանտե Արրենիուսի կողմից 1889 թվականին։Արենիուսի հավասարումը բազմաթիվ կիրառություններ ունի քիմիական ռեակցիաների արագությունը որոշելու և ակտիվացման էներգիայի հաշվարկման մեջ։ Այս համատեքստում Արենիուսի հավասարումը տալիս է բանաձևի ֆիզիկական հիմնավորում և մեկնաբանություն: Հետևաբար, մենք կարող ենք դա նույնացնել որպես էմպիրիկ հարաբերություն: Արրենիուսի հավասարումն արտահայտվում է հետևյալ կերպ.
K=Ae(Ea/RT)
Որտեղ k-ն ռեակցիայի խառնուրդի արագության հաստատունն է, T-ը համակարգի բացարձակ ջերմաստիճանն է Կելվիններում, A-ն քիմիական ռեակցիայի նախնական էքսպոնենցիալ գործոնն է, Ea-ն ռեակցիայի ակտիվացման էներգիան է, իսկ R-ն՝ համընդհանուր գազի հաստատուն: Այս հավասարման մեջ նախաէքսպոնենցիալ գործոնի միավորները հաշվի առնելով՝ A, այն նույնական է արագության հաստատունի միավորներին, որոնք կախված կլինեն ռեակցիայի հաջորդականությունից։ օր. եթե ռեակցիան առաջին կարգի է, ապա A-ի միավորները վայրկյանում են (s-1): Այլ կերպ ասած, այս ռեակցիայում A-ն վայրկյանում բախումների թիվն է, որը տեղի է ունենում ճիշտ կողմնորոշմամբ:Ավելին, այս հարաբերությունը նկարագրում է, որ կա՛մ ջերմաստիճանի բարձրացումը, կա՛մ ակտիվացման էներգիայի նվազումը կհանգեցնի ռեակցիայի արագության մեծացման:
Նկար 01. Արենիուսի հավասարման տարբեր ածանցյալներ
Ի՞նչ Այրինգի հավասարում:
Այրինգի հավասարումը հավասարում է, որը նկարագրում է քիմիական ռեակցիայի արագության փոփոխությունները ռեակցիայի խառնուրդի ջերմաստիճանի նկատմամբ։ Այս հավասարումը մշակվել է Հենրի Այրինգի կողմից 1935 թվականին երկու այլ գիտնականների հետ միասին։ Այրինգի հավասարումը նման է Արենիուսի հավասարմանը, երբ դիտարկվում է ակտիվացման հաստատուն էնթալպիա և ակտիվացման հաստատուն էնտրոպիա: Այրինգի հավասարման ընդհանուր բանաձևը հետևյալն է.
Այստեղ ΔG‡-ն ակտիվացման Գիբսի էներգիան է, κ-ը փոխանցման գործակիցն է, kB-ն Բոլցմանի հաստատունն է, իսկ h-ը Պլանկի հաստատունն է:
Ո՞րն է տարբերությունը Արենիուսի և Այրինգի հավասարման միջև:
Արենիուսի և Այրինգի հավասարումը կարևոր հավասարումներ են ֆիզիկական քիմիայում: Արրենիուսի և Այրինգի հավասարման հիմնական տարբերությունն այն է, որ Արրենիուսի հավասարումը էմպիրիկ հավասարում է, մինչդեռ Այրինգի հավասարումը հիմնված է վիճակագրական մեխանիկական հիմնավորման վրա: Ավելին, Arrhenius-ի հավասարումը օգտագործվում է դիֆուզիոն գործակիցների ջերմաստիճանի տատանումների, բյուրեղների թափուր աշխատատեղերի պոպուլյացիայի, սողման արագության և շատ այլ ջերմային ազդեցությամբ պրոցեսների մոդելավորման համար, մինչդեռ Այրինգի հավասարումը օգտակար է անցումային վիճակի տեսության մեջ և այնտեղ հայտնի է որպես ակտիվացված։ -բարդ տեսություն.
Ստորև ինֆոգրաֆիկայում ներկայացված են Արենիուսի և Այրինգի հավասարումների միջև տարբերությունները կողք կողքի համեմատության համար:
Ամփոփում – Արենիուս ընդդեմ Այրինգի հավասարումը
Արենիուսի և Այրինգի հավասարումը կարևոր հավասարումներ են ֆիզիկական քիմիայում: Արրենիուսի և Այրինգի հավասարման հիմնական տարբերությունն այն է, որ Արենիուսի հավասարումը էմպիրիկ հավասարում է, մինչդեռ Այրինգի հավասարումը հիմնված է վիճակագրական մեխանիկական հիմնավորման վրա: Arrhenius-ի հավասարումը օգտագործվում է դիֆուզիոն գործակիցների ջերմաստիճանի տատանումների, բյուրեղների թափուր տեղերի պոպուլյացիայի, սողման արագությունների և շատ այլ ջերմային ազդեցությամբ պրոցեսների մոդելավորման համար: Այրինգի հավասարումը, մյուս կողմից, օգտակար է անցումային վիճակի տեսության մեջ, և այնտեղ այն հայտնի է որպես ակտիվացված բարդ տեսություն:
