НямНям
НямНям
Онлайн-инструментОнлайнБесплатно

Калькулятор энергии активации

Онлайн-калькулятор энергии активации химической реакции по уравнению Аррениуса. Расчёт Ea по константе скорости, температуре и предэкспоненциальному множителю, по двум температурам или расчёт k. Инструкция и примеры.

Обновлено: 12 мая 2026 г.
ФормулыБыстроПриватно

Калькулятор энергии активации

Расчёт энергии активации химической реакции по уравнению Аррениуса — через константы скорости, температуру и предэкспоненциальный множитель.

Режим расчёта:
Единицы должны совпадать с A (например, с⁻¹) Те же единицы, что и k K = °C + 273.15
При температуре T₁ При температуре T₂
В килоджоулях на моль Единицы: с⁻¹, л/(моль·с) и т.д. K = °C + 273.15
—
Энергия активации
кДж/моль
—
Энергия активации
Дж/моль
—
ln(A/k)
безразмерная
—
Константа скорости k
с⁻¹

Как пользоваться калькулятором

1
Выберите режим расчёта с помощью переключателя в верхней части формы — три варианта: расчёт Ea по известным k, A и T; расчёт Ea по двум парам k и T; расчёт k по известным Ea, A и T.
2
Заполните поля ввода. Температуру указывайте в Кельвинах (K = °C + 273.15). Константа скорости k и предэкспоненциальный множитель A должны иметь одинаковую размерность (например, с⁻¹ для реакций первого порядка). Для режима с двумя температурами нужны значения k₁ и k₂ при T₁ и T₂ соответственно.
3
Нажмите «Рассчитать». Результат появится в правой панели (на мобильном — под формой). Значения выводятся в кДж/моль и Дж/моль, а также отображаются промежуточные величины — логарифмический фактор ln(A/k) и константа скорости (если применимо).
4
Используйте кнопку «Сбросить» для очистки всех полей и результатов. При некорректном вводе (отрицательные числа, нули в знаменателе, пустые поля) появится сообщение об ошибке.

Примеры использования

Пример 1: Расчёт Ea по k, A и T (реакция разложения N₂O₅)
Константа скорости k = 5.0×10⁻⁴ с⁻¹ при T = 298 K, предэкспоненциальный множитель A = 4.3×10¹³ с⁻¹.
Результат: Ea ≈ 103 кДж/моль (ln(A/k) ≈ 32.1). Это типичное значение для мономолекулярного разложения.
Пример 2: Расчёт Ea по двум температурам (реакция гидролиза)
k₁ = 0.001 с⁻¹ при T₁ = 300 K; k₂ = 0.018 с⁻¹ при T₂ = 350 K.
Расчёт: ln(k₂/k₁) = ln(18) ≈ 2.89; 1/T₁ − 1/T₂ = 0.003333 − 0.002857 = 0.000476 K⁻¹.
Ea = 8.314 × 2.89 / 0.000476 ≈ 50.5 кДж/моль.
Пример 3: Расчёт k по известной Ea (ферментативная реакция)
Ea = 45 кДж/моль, A = 2.0×10⁸ с⁻¹, T = 310 K (37 °C — температура тела).
k = 2.0×10⁸ × exp(−45000 / (8.314 × 310)) = 2.0×10⁸ × exp(−17.46) ≈ 2.0×10⁸ × 2.6×10⁻⁸ ≈ 5.2 с⁻¹.

Важные нюансы

  • Размерность k и A должна совпадать. Для реакции первого порядка — с⁻¹, второго — л/(моль·с), третьего — л²/(моль²·с). Калькулятор выполняет числовой расчёт, не проверяя размерность — ответственность за корректность лежит на пользователе.
  • Температура — строго в Кельвинах. Перевод из Цельсия: T(K) = t(°C) + 273.15. Ошибка в 10 °C даёт погрешность в Ea около 3–4%, что может быть критично для точных кинетических исследований.
  • Уравнение Аррениуса — эмпирическое приближение. Для многих реакций, особенно в широком диапазоне температур, наблюдаются отклонения от линейности графика ln(k) от 1/T. В таких случаях используют уравнение Аррениуса с поправкой (модифицированное уравнение) или теорию переходного состояния.
  • Отрицательная энергия активации возможна в редких случаях (реакции с предравновесной стадией, туннельные эффекты). Калькулятор допускает отрицательные значения Ea и предупредит об этом в результате — проверьте исходные данные.
  • Точность входных данных. Погрешность измерения константы скорости на порядок приводит к ошибке в Ea примерно на 5–6 кДж/моль при комнатной температуре. Используйте наиболее точные доступные значения k и T.

Формулы расчёта

Уравнение Аррениуса (базовое):

k = A · exp(−Ea / (R·T))

где k — константа скорости, A — предэкспоненциальный множитель, Ea — энергия активации (Дж/моль), R = 8.314 Дж/(моль·K) — универсальная газовая постоянная, T — температура (K).

Расчёт Ea по известным k, A, T (режим 1):

Ea = R · T · ln(A / k)

Вытекает непосредственно из логарифмирования уравнения Аррениуса.

Расчёт Ea по двум температурам (режим 2):

ln(k₂ / k₁) = (Ea / R) · (1/T₁ − 1/T₂) Ea = R · ln(k₂ / k₁) / (1/T₁ − 1/T₂)

Форма удобна, когда A неизвестен — он сокращается при вычитании уравнений для двух температур.

Расчёт k по известным Ea, A, T (режим 3):

k = A · exp(−Ea / (R · T))

Прямое вычисление константы скорости. Ea подставляется в Дж/моль (1 кДж/моль = 1000 Дж/моль).

Константы:

R = 8.314 Дж/(моль·K) = 1.987 кал/(моль·K) = 0.008314 кДж/(моль·K)

Газовая постоянная используется в единицах СИ. При необходимости пересчёта в калории: 1 кал = 4.184 Дж.

Источники данных

  • IUPAC Gold Book — определение энергии активации (activation energy) и уравнения Аррениуса. Международный союз теоретической и прикладной химии, goldbook.iupac.org.
  • NIST Chemical Kinetics Database — справочные данные по константам скорости и энергиям активации для тысяч реакций. National Institute of Standards and Technology, kinetics.nist.gov.
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics — фундаментальный справочник, раздел «Chemical Kinetics», содержит таблицы аррениусовских параметров и значения газовой постоянной.
  • Atkins P., de Paula J. — Physical Chemistry (Oxford University Press) — академический учебник, главы 19–21: молекулярная кинетика, теория переходного состояния, уравнение Аррениуса.
  • Расчёт основан на стандартных химических формулах и справочных значениях, изучаемых в курсе физической химии высших учебных заведений. Все вычисления выполняются локально в браузере.

Калькулятор энергии активации позволяет быстро вычислить ключевой кинетический параметр химической реакции — энергию активации Ea — по уравнению Аррениуса. Инструмент поддерживает три режима: расчёт Ea через константу скорости, температуру и предэкспоненциальный множитель; расчёт Ea методом двух температур (без необходимости знать A); а также обратный расчёт константы скорости по известной энергии активации. Все вычисления используют универсальную газовую постоянную R = 8.314 Дж/(моль·K).

Калькулятор будет полезен студентам химических специальностей, научным сотрудникам, инженерам-химикам и всем, кто изучает химическую кинетику. Для получения корректного результата необходимо указывать температуру в Кельвинах и следить за соответствием размерностей константы скорости и предэкспоненциального множителя. Подробные формулы, примеры расчётов и важные нюансы приведены в информационных блоках на странице.

Спросить у ИИ

Задайте вопрос по этой странице

Осталось вопросов: 5. Только по этой странице.

Оцените страницу

Нужен другой инструмент?

Все инструменты в категории