Arrhenius-Plot

Arrhenius-Plot

Als Arrheniusgraphen (auch Arrheniusdarstellung oder Arrheniusplot) bezeichnet man eine graphische Darstellung, bei der die Werte einer Messgröße (z. B. die Geschwindigkeitskonstante einer chemischen Reaktion) logarithmisch gegen den Kehrwert der Temperatur aufgetragen werden. Dadurch werden exponentiell von der Temperatur abhängige Werte auf eine Gerade abgebildet. Man spricht in diesem Zusammenhang allgemein auch von der Linearisierung einer Funktion.

Inhaltsverzeichnis

Anwendung

Formelsymbole
EA Aktivierungsenergie J mol−1
kB Boltzmann-Konstante 1,381·10−23 J·K−1
R universelle Gaskonstante 8,314 J mol−1·K−1
NA Avogadro-Konstante 6,022·1023·mol−1
T absolute Temperatur K

Verwendet wird diese Art der Auftragung bei chemischen oder physikalischen Vorgängen, deren mathematische Beschreibung die Boltzmann-Konstante in der Form

e^{-\frac{E_\mathrm{A}}{k_\mathrm{B}\cdot T}}  (einzelne Teilchen, siehe Boltzmann-Faktor)

oder

e^{-\frac{E_\mathrm{A}}{R \cdot T}}   (makroskopische Ebene)

als Term enthält.

In dieser Darstellung erscheint die Abhängigkeit der Messgröße von der Temperatur als Gerade, deren Steigung umgekehrt proportional zur Aktivierungsenergie EA ist. Bezogen auf die Geradengleichung

y = m \cdot x + b

entspricht die Steigung m dem Ausdruck {-\frac{E_\mathrm{A}}{R}}  und der Kehrwert der Temperatur \frac{1}{T}  dem x-Wert.

Beispiele

Zerfall Stickstoffdioxid
2 NO2 → 2 NO + O2
Temperaturauftragung
Arrheniusgraph

Naturgesetze, die im Arrheniusplot linear dargestellt werden, sind die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit (Arrhenius-Gleichung) und des Diffusionskoeffizienten in festen Stoffen. Nimmt man den natürlichen Logarithmus der Arrheniusgleichung:

\ln(k) = -\frac{E_\mathrm{A}}{R} \cdot \frac{1}{T} + \mathrm{const.}

kann die Aktivierungsenergie nach

{E_\mathrm{A}} = m \cdot ({-R})

aus der Geradensteigung errechnet werden.

Auch wenn aufgrund von experimentellen Beobachtungen eine entsprechende Gesetzmäßigkeit vermutet wird, kann diese Annahme mit Hilfe der Arrheniusdarstellung beurteilt werden.

Siehe auch

Quellen


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Arrhenius plot — An Arrhenius plot displays the logarithm of a rate (ln(k), ordinate axis) plotted against inverse temperature (1/T, abscissa). Arrhenius plots are often used to analyze the effect of temperature on the rates of chemical reactions. For a single… …   Wikipedia

  • Arrhenius plot — A plot of the logarithm of reaction rate against the reciprocal of absolute temperature. For a single stage reaction this gives a straight line from which the activation energy and the frequency factor can be determined. Often applied to data… …   Dictionary of molecular biology

  • Arrhenius equation — The Arrhenius equation is a simple, but remarkably accurate, formula for the temperature dependence of the rate constant, and therefore, rate of a chemical reaction. [http://www.iupac.org/goldbook/A00446.pdf Arrhenius equation] IUPAC Goldbook… …   Wikipedia

  • Plot (graphics) — Scatterplot of the eruption interval for Old Faithful (a geyser). A plot is a graphical technique for representing a data set, usually as a graph showing the relationship between two or more variables. The plot can be drawn by hand or by a… …   Wikipedia

  • Arrhenius Lifetime Plot —    A graphical means of estimating the life of any material, by charting the end of the material s life at super high temperatures, and interpolating how lone it would last at a more normal temperature …   IT glossary of terms, acronyms and abbreviations

  • Geschwindigkeitsgesetz — Die Kinetik ist ein Teilbereich der physikalischen Chemie. Sie beschäftigt sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen (Reaktionskinetik) oder physikalisch chemischer Vorgänge (z. B. Diffusion, Stoffabscheidung an Oberflächen). Die… …   Deutsch Wikipedia

  • Mikrokinetik — Die Kinetik ist ein Teilbereich der physikalischen Chemie. Sie beschäftigt sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen (Reaktionskinetik) oder physikalisch chemischer Vorgänge (z. B. Diffusion, Stoffabscheidung an Oberflächen). Die… …   Deutsch Wikipedia

  • Reaktionsgeschwindigkeit (Chemie) — Die Kinetik ist ein Teilbereich der physikalischen Chemie. Sie beschäftigt sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen (Reaktionskinetik) oder physikalisch chemischer Vorgänge (z. B. Diffusion, Stoffabscheidung an Oberflächen). Die… …   Deutsch Wikipedia

  • Reaktionskinetik — Die Kinetik ist ein Teilbereich der physikalischen Chemie. Sie beschäftigt sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen (Reaktionskinetik) oder physikalisch chemischer Vorgänge (z. B. Diffusion, Stoffabscheidung an Oberflächen). Die… …   Deutsch Wikipedia

  • Reaktionsordnung — Die Kinetik ist ein Teilbereich der physikalischen Chemie. Sie beschäftigt sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen (Reaktionskinetik) oder physikalisch chemischer Vorgänge (z. B. Diffusion, Stoffabscheidung an Oberflächen). Die… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”