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Overall activation energy for parallel reactions

Authors


Abstract

The overall activation energy from the point of view of reactant in a kinetic scheme involving parallel reactions of the same order depends in general on whether the integrated or the differential form of the Arrhenius equation is used for the definition. Expressions are given for the two quantities (E and E', respectively), both of which are temperature-dependent, in terms of the Arrhenius parameters (A1 and E1) of the individual steps. In the limits of low and high temperature, they become identical. At low temperature, the activation energy approaches the lowest of the Ei, non-asymptotically for E and asymptotically for E', but at high temperature it approaches the weighted average ΣAiEi/ΣAi asymptotically in both cases. The latter result is not inconsistent with well-known conclusions drawn from the point of view of product distribution.

Abstract

L'énergie globale d'activation, en ce qui a trait au réactif dans un système cinétique qui implique des réactions parallèles du même ordre, varie en général selon qu'on emploie pour la définition la forme intégrée ou la forme différentielle de l'équation d'Arrhénius. On indique des expressions pour les deux quantités respectives E et E', qui dépendent de la température, en fonction des paramètres (Ai et Ei) d'Arrhénius pour les étapes individuelles. Aux limites des températures basses et élevées, lesdites quantités deviennent identiques; aux basses températures, l'énergie d'activation est voisine de la plus faible valeur de Ei (d'une manière non-asymtotique pour E et asymptotique pour E'), mais, aux températures élevées, cette énergie s'approche de la moyenne pondérée ΣAiEi/ΣAi et ce, d'une manière asymptotique dans les deux cas. Le dernier résultat concorde avec les conclusions bien connues qu'on a tirées en ce qui a trait à la répartition du produit.

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