アイリング方程式計算機

アイリングの式は反応速度の温度依存性をモデル化し、化学プロセスの活性化エンタルピー(ΔH‡)と活性化エントロピー(ΔS‡)に関する知見を提供する。

歴史的背景

遷移状態理論に基づいて導かれたアイリングの式は、1935年にヘンリー・アイリングによって開発された。これは、熱力学的性質と速度定数を結びつけることで、反応機構のより深い理解を提供する。

計算式

アイリングの式は以下の通り表される。

\[ k = \frac{k_B T}{h} \exp\left(\frac{\Delta S^\ddagger}{R}\right) \exp\left(-\frac{\Delta H^\ddagger}{RT}\right) \]

ここで：

• \( k \) は速度定数。
• \( k_B \) はボルツマン定数。
• \( T \) はケルビン単位の温度。
• \( h \) はプランク定数。
• \( \Delta S^\ddagger \) は活性化エントロピー。
• \( \Delta H^\ddagger \) は活性化エンタルピー。
• \( R \) は気体定数。

計算例

ΔH‡ = 50 kJ/mol、ΔS‡ = -100 J/mol·K、温度 = 298 Kの反応について、アイリングの式を用いて速度定数を計算できる。

重要性と使用例

この計算機は、物理化学および化学工学において、反応機構の理解、工業プロセスの最適化、および異なる温度条件下での反応挙動の予測に役立つ。

よくある質問

1. アイリングの式は何に使用されますか？

   • 温度と活性化パラメータに基づいて化学反応の速度定数を計算するために使用される。

2. アイリングの式とアレニウスの式の違いは何ですか？

   • アイリングの式は活性化エントロピーと活性化エンタルピーを含むことでより詳細な知見を提供する一方、アレニウスの式は主に活性化エネルギーに焦点を当てている。

3. アイリングの式はあらゆる種類の反応に適用できますか？

   • 遷移状態理論が適用される反応、特に気相における単純な反応に対して最も正確である。

この計算機は、化学者や技術者がアイリングの式を用いて反応の速度定数を決定し、化学反応速度論の研究と応用を支援する。