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Quellen finden: „Arrhenius plot“ – news – newspapers – books – scholar – JSTOR (June 2020) (Learn how and when to remove this template message)
In der chemischen Kinetik zeigt ein Arrhenius-Plot den Logarithmus einer Reaktionsgeschwindigkeitskonstante, ( ln ( k ) {\displaystyle \ln(k)} 
, Ordinatenachse) gegen den Kehrwert der Temperatur ( 1 / T {\displaystyle 1/T} 
, Abszisse) aufgetragen. Arrhenius-Diagramme werden häufig verwendet, um die Auswirkungen der Temperatur auf die Raten chemischer Reaktionen zu analysieren. Für einen einzelnen geschwindigkeitsbegrenzten thermisch aktivierten Prozess ergibt ein Arrhenius-Diagramm eine Gerade, aus der sowohl die Aktivierungsenergie als auch der vorexponentielle Faktor bestimmt werden können.
Die Arrhenius-Gleichung kann in der Form angegeben werden, dass
k = A exp ( – E a R T ) oder A exp ( – E a k B T ) {\displaystyle k=A\exp \left({\frac {-E_{a}}{RT}}\right){\text{ oder }}A\exp \left({\frac {-E_{a}}{k_{B}T}}\right)} 
Wobei:
k {\displaystyle k} 
= Ratenkonstante A {\displaystyle A} 
= Präexponentialfaktor E a {\displaystyle E_{a}} 
= Aktivierungsenergie k B {\displaystyle k_{B}} 
= Boltzmann-Konstante R {\displaystyle R} 
= Gaskonstante, äquivalent zu k B {\displaystyle k_{B}} mal Avogadro-Konstante. T {\displaystyle T} 
= Absolute Temperatur, K
Der einzige Unterschied liegt in den Energieeinheiten: die erste Form verwendet Energie/Mol, was in der Chemie üblich ist, während die zweite Form die Energie direkt auf der Skala einzelner Teilchen verwendet, was in der Physik üblich ist.Die unterschiedlichen Einheiten werden berücksichtigt, indem entweder die Gaskonstante R {\displaystyle R} oder die Boltzmann-Konstante k B {\displaystyle k_{B}} .
Nimmt man den natürlichen Logarithmus der ersteren Gleichung, so erhält man.
ln ( k ) = ln ( A ) – E a R ( 1 T ) {\displaystyle \ln(k)=\ln(A)-{\frac {E_{a}}{R}}\left({\frac {1}{T}}\right)} 
Wenn man sie in der oben beschriebenen Weise aufträgt, entspricht der Wert des y-Achsenabschnitts (bei x = 1 / T = 0 {\displaystyle x=1/T=0} 
) dem ln ( A ) {\displaystyle \ln(A)} 
, und die Steigung der Linie ist gleich – E a / R {\displaystyle -E_{a}/R} 
. Die Werte für den y-Achsenabschnitt und die Steigung können anhand der Versuchspunkte durch einfache lineare Regression mit einem Tabellenkalkulationsprogramm ermittelt werden.
Der vorexponentielle Faktor A ist eine empirische Proportionalitätskonstante, die durch verschiedene Theorien geschätzt wurde, die Faktoren wie die Häufigkeit der Kollision zwischen reagierenden Teilchen, ihre relative Ausrichtung und die Aktivierungsentropie berücksichtigen.
Der Ausdruck e x p ( – E a / R T ) {\displaystyle exp(-E_{a}/RT)} 
stellt den Anteil der in einem Gas vorhandenen Moleküle dar, deren Energie bei einer bestimmten Temperatur gleich oder größer als die Aktivierungsenergie ist. In fast allen praktischen Fällen ist E a ≫ R T {\displaystyle E_{a}\gg RT} 
, so dass dieser Anteil sehr klein ist und schnell mit T ansteigt. Infolgedessen steigt die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante k schnell mit der Temperatur T an, wie aus dem direkten Diagramm von k gegen T hervorgeht. (Mathematisch gesehen ist bei sehr hohen Temperaturen, so dass E a ≪ R T {\displaystyle E_{a}\ll RT} 
, würde k abflachen und sich A als Grenzwert nähern, aber dieser Fall tritt unter praktischen Bedingungen nicht ein.)