活性化エネルギーを求めたい

質問

抵抗器にK熱電対を取り付けた後、ビーカーを加熱し、10℃単位で抵抗器が示した抵抗値、及びK熱電対が示した電圧の値をプロットしました。このプロットから、抵抗器の活性化エネルギーをeV単位で求めることは可能でしょうか？自分の中では、アレニウスの式に入れようとしても反応速度定数が与えられていないため、アレニウスプロットを求めることができず、別の方法を知らないために詰んでいます。

回答No.2

psa291

横軸を1/Tとし、温度が高くなる、つまり1/Tが小さくなるほど、ln抵抗値が大きくなる。（横軸が小さくなるほど、縦軸が大きくなる。）
この場合、傾きは負になるのではありませんか？

でも、傾きが正の場合（温度上昇（1/Tの低下）により特性値が低下する場合）どう考えらばいいのか？
アレニウスの式は、化学反応だけに限ったものではありません。
例えば、粘度の温度依存性でもアレニウスの法則が適応されます。
（粘度の場合は、アンドレードの式と言われます。）
粘度の場合は反応速度とは逆に、今回の事例と同じく温度上昇により粘度が低下するので　アンドレードの式では　η＝Aexp(Ea/RT）で化学反応の場合と異なり Ea項にマイナスは付かず、正になっています。
活性化エネルギーがマイナスにはなりませんので、アンドレードの式のようにEaをプラスとして取り扱えばいいと思います。
ある現象に温度依存性があり、その現象が一定の活性化エネルギーに支配されているのならば、アレニウスの式を用いる事によって活性化エネルギーを求めることができます。

物質を構成している分子や原子は熱運動をしています。
40℃の物質において、すべての分子（原子）が同じ熱運動をしているのではなく、激しく運動しているものからゆっくり運動しているものまでばらつきがあります。
このばらつきは、なぜかボルツマン分布をしているのです。
そして、横軸に熱運動をしている分子のエネルギーをとって分布をプロットすると、温度が40℃、５０℃・・と上昇していくほど、ピーク値が高エネルギー側にシフトしていきます。
今このボルツマン分布の面積が1になるように規格化します。
アレニウスの式に出てくるRTは、温度に気体定数を掛けているので、これはエネルギーを示しています。
アレニウス式で（-Ea/RT）とは活性化エネルギーとその温度のエネルギーと
の比で、exp(-Ea/RT）は、0から1の間の値となりますが、横軸にエネルギーを取った時に温度TにおいてEaよりも大きなエネルギーを持っている分子（原子）の割合を示しています。
exp(-Ea/RT）は0から1までの数値となりますが、もしEa＝0ならばこの値は1となります。つまりすべての分子が反応（作用）するだけのエネルギーを持っている。Eaが∞ならば、この値は0となります。
反応や作用するに足りるエネルーを持っている分子の割合は0ということです。
ある値の活性化エネルギー以上で・・という現象ならば、化学反応に限定されるわけではありません。
粘度の場合、ある一定エネルギー以下のものが、流動を阻害するということです。
exp(-Ea/RT）は0から1の間の数値になりますが、1からその値を引いたのがexp(Ea/RT）なので、グラフの傾きが正になるか？負になるかは活性化エネルギー以上の分子の割合が作用するのか？活性化エネルギーに達していない分子が作用するのか？の違いにすぎません。

kは反応速度にとらわれることなく、どんな特性でも大丈夫です。
アレニウス則が成立する現象は非常に多くあります。
もちろん成立しない現象もありますので、実験で確認しなければなりません。

補足

何度も回答頂きありがとうございます。
あれからExcelで作ったグラフを確認したところ、1/Tの値が大きくなればなるほど、抵抗値のlnが大きくなっていました。(つまり、温度が低くなるほど、lnRが大きくなっていたという事です）
自分としては、アレニウスプロットを作った際に、傾きがマイナスになるようなグラフが生成されると思っていました。何度も説明していただいているのにも関わらず恐縮ですが、どうしても違和感がぬぐえません。
温度が低くなるほど、抵抗器の示す抵抗が大きくなることはあり得るのでしょうか？
もう少し、質問にお付き合いいただければ幸いです。