Calculadora de la ecuación de Arrhenius

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Guía de uso de la herramienta

Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.

Datos clave

Categoría: Science & Education
Tipos de entrada: select, number
Tipo de salida: text
Cobertura de ejemplos: 4
API disponible: Sí

Resumen

La calculadora de la ecuación de Arrhenius evalúa la relación matemática entre la constante de velocidad de una reacción química y la temperatura. Permite resolver tres incógnitas principales según tus datos experimentales: la constante de velocidad (k), el factor preexponencial (A) o la energía de activación (Ea) mediante el método de dos puntos de temperatura y velocidad, con soporte para unidades en kJ/mol y kcal/mol.

Cuándo usarlo

Al predecir la constante de velocidad k a una temperatura específica conociendo la energía de activación y el factor preexponencial.
Al determinar la energía de activación Ea comparando dos constantes cinéticas medidas a dos temperaturas distintas (T₁ y T₂).
Al calcular el factor de frecuencia A a partir de una velocidad de reacción observada en el laboratorio a temperatura controlada.

Cómo funciona

1Selecciona la variable a calcular en el campo 'Resolver para' (k, A o Ea).
2Introduce los parámetros cinéticos y térmicos requeridos según el modo seleccionado, eligiendo las unidades de energía (kJ/mol o kcal/mol) y temperatura (K o °C).
3El sistema aplica la fórmula de Arrhenius estándar k = A·e^(−Ea/RT) o su variante de dos puntos Ea = R·ln(k₂/k₁)·(T₁T₂)/(T₂−T₁).
4Obtén el resultado con el desglose del exponente térmico y los valores de energía convertidos automáticamente en kJ/mol y kcal/mol.

Casos de uso

Determinación experimental de la barrera energética de una reacción en prácticas de laboratorio de química física.
Estimación del incremento de velocidad en procesos industriales al aumentar la temperatura de operación en reactores.
Estudios de estabilidad y vida útil de compuestos farmacéuticos basados en cinéticas de degradación acelerada.

Ejemplos

1. Cálculo de la constante de velocidad a temperatura ambiente

Estudiante de fisicoquímica

Contexto

Se conoce la energía de activación de una descomposición unimolecular y su factor preexponencial estándar.

Problema

Calcular la constante k exacta a 25 °C para modelar el avance de la reacción.

Cómo usarlo

Selecciona 'Constante de velocidad k', ingresa A = 1e13, Ea = 75 con unidad 'kJ' y temperatura 298.15 'K'.

solveFor = k, aFactor = 10000000000000, ea = 75, eaUnit = kJ, temp = 298.15, tUnit = K

Resultado

Obtiene k ≈ 0.725 s⁻¹ con un exponente −Ea/RT de −30.25 y conversión de Ea a 17.93 kcal/mol.

2. Estimación de Ea mediante duplicación de velocidad

Ingeniero de procesos

Contexto

En un ensayo térmico, la velocidad de reacción se duplica al pasar de 20 °C a 30 °C.

Problema

Determinar la barrera de activación Ea a partir de dos mediciones puntuales.

Cómo usarlo

Selecciona 'Energía de activación Ea' e ingresa k₁ = 1 a T₁ = 293.15 K y k₂ = 2 a T₂ = 303.15 K.

Preguntas frecuentes

¿Qué valor de la constante universal de los gases (R) utiliza la herramienta?

Utiliza la constante molar de los gases R = 8.314462618 J/(mol·K).

¿En qué unidades debe expresarse el factor preexponencial A?

Debe expresarse en las mismas unidades temporales y de concentración que la constante de velocidad k deseada (por ejemplo, s⁻¹ o L/(mol·s)).

¿Se pueden introducir temperaturas en grados Celsius?

Sí, puedes seleccionar la unidad Celsius (°C) y la calculadora la convertirá internamente a Kelvin sumando 273.15.

¿Cómo calcula la energía de activación con dos puntos?

Aplica la relación diferencial integrada Ea = R · ln(k₂/k₁) · (T₁ · T₂) / (T₂ − T₁), requiriendo dos pares de valores k y T.

¿Por qué el resultado muestra la energía en kJ/mol y kcal/mol a la vez?

La salida presenta ambas unidades automáticamente para facilitar la comparación bibliográfica sin conversiones manuales.

solveFor = Ea, k1 = 1, t1 = 293.15, k2 = 2, t2 = 303.15, eaUnit = kJ

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Casos de uso

Ejemplos

1. Cálculo de la constante de velocidad a temperatura ambiente

2. Estimación de Ea mediante duplicación de velocidad

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