Der Hauptunterschied zwischen der Arrhenius- und der Eyring-Gleichung besteht darin, dass die Arrhenius-Gleichung eine empirische Gleichung ist, während die Eyring-Gleichung auf der statistischen mechanischen Begründung basiert.
Arrhenius-Gleichung und Eyring-Gleichung sind zwei wichtige Gleichungen in der physikalischen Chemie. Wenn wir eine konstante Aktivierungsenthalpie und eine konstante Aktivierungsentropie annehmen, ähnelt die Eyring-Gleichung der empirischen Arrhenius-Gleichung.
Was ist die Arrhenius-Gleichung?
Arrhenius-Gleichung ist eine chemische Formel, die die Temperaturabhängigkeit von Reaktionsgeschwindigkeiten beinh altet. Diese Gleichung wurde 1889 vom Wissenschaftler Svante Arrhenius vorgeschlagen und entwickelt. Die Arrhenius-Gleichung hat viele Anwendungen bei der Bestimmung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und bei der Berechnung der Aktivierungsenergie. In diesem Zusammenhang liefert die Arrhenius-Gleichung eine physikalische Begründung und Interpretation der Formel. Daher können wir es als empirische Beziehung identifizieren. Die Arrhenius-Gleichung wird wie folgt ausgedrückt:
K=Ae(Ea/RT)
Wobei k die Geschwindigkeitskonstante für die Reaktionsmischung ist, T die absolute Temperatur des Systems in Kelvin ist, A der präexponentielle Faktor für die chemische Reaktion ist, Ea die Aktivierungsenergie für die Reaktion ist und R ist die universelle Gaskonstante. Wenn man in dieser Gleichung die Einheiten des präexponentiellen Faktors A betrachtet, ist dieser identisch mit den Einheiten der Geschwindigkeitskonstanten, die von der Reihenfolge der Reaktion abhängen. Z. B. wenn die Reaktion erster Ordnung ist, dann sind die Einheiten von A pro Sekunde (s-1). Mit anderen Worten, bei dieser Reaktion ist A die Anzahl der Kollisionen pro Sekunde, die in der richtigen Ausrichtung auftreten. Darüber hinaus beschreibt diese Beziehung, dass entweder eine Erhöhung der Temperatur oder eine Verringerung der Aktivierungsenergie zu einer Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit führt.
Abbildung 01: Verschiedene Ableitungen der Arrhenius-Gleichung
Welche Eyring-Gleichung?
Eyring-Gleichung ist eine Gleichung, die die Änderungen der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion in Abhängigkeit von der Temperatur der Reaktionsmischung beschreibt. Diese Gleichung wurde 1935 von Henry Eyring zusammen mit zwei anderen Wissenschaftlern entwickelt. Die Eyring-Gleichung ähnelt der Arrhenius-Gleichung, wenn eine konstante Aktivierungsenthalpie und eine konstante Aktivierungsentropie berücksichtigt werden. Die allgemeine Formel für die Eyring-Gleichung lautet wie folgt:
Hier ist ΔG‡ die Gibbs-Aktivierungsenergie, κ der Transmissionskoeffizient, kB die Boltzmann-Konstante und h die Planck-Konstante.
Was ist der Unterschied zwischen Arrhenius- und Eyring-Gleichung?
Arrhenius- und Eyring-Gleichung sind wichtige Gleichungen in der physikalischen Chemie. Der Hauptunterschied zwischen der Arrhenius- und der Eyring-Gleichung besteht darin, dass die Arrhenius-Gleichung eine empirische Gleichung ist, während die Eyring-Gleichung auf der statistisch-mechanischen Begründung basiert. Darüber hinaus wird die Arrhenius-Gleichung verwendet, um die Temperaturänderung von Diffusionskoeffizienten, die Besetzung von Kristallleerstellen, Kriechraten und viele andere thermisch induzierte Prozesse zu modellieren, während die Eyring-Gleichung in der Übergangszustandstheorie nützlich ist und dort als aktiviert bekannt ist -komplexe Theorie.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen der Arrhenius- und der Eyring-Gleichung für einen direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Arrhenius vs. Eyring-Gleichung
Arrhenius- und Eyring-Gleichung sind wichtige Gleichungen in der physikalischen Chemie. Der Hauptunterschied zwischen der Arrhenius- und der Eyring-Gleichung besteht darin, dass die Arrhenius-Gleichung eine empirische Gleichung ist, während die Eyring-Gleichung auf der statistisch-mechanischen Begründung basiert. Die Arrhenius-Gleichung wird verwendet, um die Temperaturvariation von Diffusionskoeffizienten, die Besetzung von Kristallleerstellen, Kriechraten und viele andere thermisch induzierte Prozesse zu modellieren. Die Eyring-Gleichung hingegen ist in der Übergangszustandstheorie nützlich und dort als Theorie der aktivierten Komplexe bekannt.
