Уравнение Аррениуса

Более точно зависимость константы скорости реакции от температуры описывается уравнением Аррениуса:

, (26)

Если при изменении температуры концентрация реагентов остается постоянной, то зависимость скорости реакции от температуры описывается уравнением:

, где (27)

– основание натурального логарифма;

– энергия активации реакции, Дж/моль;

– универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К;

– температура, К;

– предэкспоненциальный множитель;

при .

Энергия активации – это минимальная дополнительная или избыточная энергия по сравнению со средней энергией реагирующих частиц, которой должны обладать соударяющиеся частицы, чтобы вступить в реакцию. Частицы, обладающие такой энергией, называются активными. Энергия активации процесса зависит от природы реагирующих веществ. Значения энергии активации для химических реакций могут составлять от 40 до 200 кДж/моль. По гипотезе Аррениуса химическое взаимодействие осуществляется только при соударении активных частиц, доля которых в системе пропорциональна величине . С увеличением температуры доля этих частиц в системе растет и соответственно растет скорость реакции.

Используя уравнение Аррениуса можно рассчитать:

– и реакции, если известны константы скорости реакции при двух температурах;

– константу скорости реакции при заданной температуре, если известны энергия активации реакции и константа скорости при какой-либо температуре.

Скорости при нескольких температурах можно рассчитать двумя способами.