Теория

Уравнение Аррениуса

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

clip_image002, (26)

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

clip_image004, где (27)

clip_image006 — основание натурального логарифма;

clip_image008 — энергия активации реакции, Дж/моль;

clip_image010 — универсальная газовая постоянная, clip_image012 Дж/моль·К;

clip_image014 — температура, К;

clip_image016 — предэкспоненциальный множитель;

clip_image018 при clip_image020.

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 clip_image022. С увеличением температуры доля этих частиц в системе растет и соответственно растет скорость реакции.

Используя уравнение Аррениуса можно рассчитать:

clip_image008[1] и clip_image016[1] 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.

Пермь Питер Пятигорск