Arrhenius方程式とEyring方程式の大きな違いは、Arrhenius方程式が経験式であるのに対し、Eyring方程式は統計力学的な議論に基づいている点である。

Arrheniusの式とEyringの式は、物理化学の分野で重要な方程式である。アイリングの式は、活性化のエンタルピーと活性化のエントロピーを定数とすると、経験的なアレニウスの式と似ている。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. アレニウス式とは 3. エリング式とは 4. 並置比較 - アレニウス式とエリング式の表形式 5. まとめ

アレニウスほうていしきは何ですか？

アレニウス方程式は、反応速度の温度依存性を含む化学式である。この式は、1889年に科学者スヴァンテ・アレニウスによって提案・開発された。Arrheniusの式は、化学反応速度の決定や活性化エネルギーの算出に多くの応用がある。この場合、アレニウス式は物理的な証明と説明を与えるものである。したがって、経験的な関係として識別することができる。Arrheniusの式は次のように表される。

K=Ae(Ea/RT)

ここで、k は反応混合物の速度定数、T は系の絶対温度（単位：ケルビン）、A は化学反応の指数的前因子、Ea は反応の活性化エネルギー、R は普遍気体定数である。この式で、指数プレファクターAの単位を考える場合、反応次数.Eに依存する速度定数の単位と同じで、反応が一次反応であれば、Aの単位は1秒（s-1）である。つまり、この反応では、Aは1秒間に正しい方向に起こる衝突の数である。さらに、この関係は、温度を上げるか、活性化エネルギーを下げるか、どちらかをすれば反応速度が速くなることを示している。

図01：アレニウス方程式のさまざまな導関数

エーリング方程式とは？

アイリング方程式は、化学反応の速度の反応混合物の温度による変化を記述する方程式である。この式は、1935年にヘンリー・アイリングが他の2人の科学者とともに開発したものである。活性化エンタルピーと活性化エントロピーを定数とすると、アイリング方程式はアレニウス方程式に類似している。アイリング方程式の一般式は次のようになる。

ここで、ΔG‡はギブス活性化エネルギー、κは透過係数、kBはボルツマン定数、hはプランク定数である。

アレニウスとアイリング方程式の違い

Arrhenius方程式とEyring方程式の主な違いは、Arrhenius方程式が経験式であるのに対し、Eyring方程式は統計力学的な議論に基づいている点である。また、Arrhenius方程式は拡散係数の温度変化、結晶空孔のBourget数、クリープ速度など多くの熱誘起過程のモデル化に用いられるが、Eyring方程式は遷移状態理論に有用であるため、活性化複合理論とも呼ばれる。

以下のインフォグラフィックは、Arrhenius方程式とEyring方程式の違いを一覧にして、並べて比較しています。

概要 - アレニウス vs. アイリング方程式

Arrhenius方程式とEyring方程式の主な違いは、Arrhenius方程式が経験式であるのに対し、Eyring方程式は統計力学的議論に基づいていることです。Arrhenius方程式は、拡散係数の温度変化、結晶空孔のBourget数、クリープレイト、そして、Ayring方程式が物理化学における重要な方程式をモデル化するのに、使用されています。その他、熱による様々なプロセス。一方、アイリング方程式は遷移状態の理論に有用で、活性化錯体の理論として知られている。

引用

1「6.2.3.1:アレニウス方程式」化学プレイブック、プレイブック、2020年9月11日、こちらで入手可能です。"アイリングの方程式", Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 October 2020, available here.2 "Eyring's equation".