Calculadora de la ecuación de Arrhenius
Elige uno de los tres cálculos. Introduce el factor preexponencial, la energía de activación y la temperatura para hallar la constante de velocidad; una constante conocida y Ea para hallar k a otra temperatura; o dos constantes a dos temperaturas para hallar la energía de activación.
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Cómo se usa
- Elige el cálculo: constante de velocidad, constante a otra temperatura o energía de activación.
- Introduce A o la constante de velocidad conocida, la energía de activación con su unidad y la temperatura o las temperaturas.
- Elige °C, K o °F: las temperaturas se pasan a kelvin.
- Consulta k, k₂ o Ea y el cociente de velocidades.
Fórmulas
- k = A × e^(−Ea / RT)
- k₂ = k₁ × e^(−Ea/R × (1/T₂ − 1/T₁))
- Ea = R × ln(k₂ / k₁) ÷ (1/T₁ − 1/T₂)
R = 8,314462618 J/(mol·K); 1 kcal = 4,184 kJ. El factor e^(−Ea/RT) es la fracción de choques con energía suficiente para reaccionar.
Ejemplo resuelto
A = 10¹³ s⁻¹, Ea = 100 kJ/mol, 25 °C = 298,15 K: Ea ÷ RT = 100.000 ÷ (8,314462618 × 298,15) = 40,34, así que k = 10¹³ × e^−40,34 = 0,00003025227 s⁻¹.
Dos medidas, k₁ = 0,0123 a 300 K y k₂ = 0,0573 a 320 K: Ea = 8,314462618 × ln 4,6585 ÷ (1/300 − 1/320) = 61,409 kJ/mol.
Consejos
- Siempre en kelvin. Usar °C en la fórmula da resultados absurdos; la calculadora convierte por ti.
- k₁ y k₂ en las mismas unidades. En la energía de activación solo entra su cociente.
- Un catalizador baja Ea, y por eso una pequeña reducción de la energía de activación acelera mucho la reacción.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la ecuación de Arrhenius?
k = A × e^(−Ea ÷ (R × T)), donde k es la constante de velocidad, A el factor preexponencial (o de frecuencia), Ea la energía de activación, R = 8,314462618 J/(mol·K) la constante de los gases y T la temperatura absoluta en kelvin.
¿Cómo se calcula la energía de activación con dos temperaturas?
Con la forma de dos puntos, ln(k₂ ÷ k₁) = (Ea ÷ R) × (1/T₁ − 1/T₂), de donde Ea = R × ln(k₂ ÷ k₁) ÷ (1/T₁ − 1/T₂). La calculadora también obtiene A.
¿Es cierto que la velocidad se duplica cada 10 °C?
Es una regla aproximada. Con Ea = 52,9 kJ/mol, calentar de 25 a 35 °C duplica más o menos la velocidad; cuanto mayor es la energía de activación, más influye la temperatura.
¿En qué unidades va la constante de velocidad?
Depende del orden de la reacción (s⁻¹ para orden uno, L/(mol·s) para orden dos). A tiene las mismas unidades que k, y la calculadora conserva la que uses.