Теория

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. Правило Вант-Гоффа

С повышением температуры скорость реакции увеличивается. Зависимость скорости реакции от температуры приближенно описывается эмпирическим правилом Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10° скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Математическое выражение правила Вант-Гоффа:

clip_image002 (16),

а при условии, что концентрации всех реагирующих веществ равны 1 моль/л:

clip_image004 (17),

где clip_image006, clip_image008 и clip_image010, clip_image012 — соответственно скорости и константы скоростей реакции при температурах clip_image014 и clip_image016.

Температура может быть выражена как в °С, так и в К, так как изменение температуры не зависит от единиц измерения (clip_image018).

clip_image020 — температурный коэффициент скорости реакции, который показывает, во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении температуры на 10 градусов:

clip_image022 (18)

Поскольку при концентрациях реагирующих веществ 1 моль/л скорость химической реакции численно равна константе скорости clip_image024, то

clip_image026 (19)

Учитывая тот факт, что скорость реакции обратно пропорциональна времени ее протекания из уравнения (18), при clip_image028 получаем

clip_image030 (20)

Используя уравнения (16 – 20), можно рассчитать:

— константу скорости (или скорость) реакции при заданной температуре, если известны значения этих величин при двух других температурах;

— на сколько градусов надо повысить (или понизить) температуру реакции, чтобы скорость ее увеличилась (или уменьшилась) в N раз;

— при какой температуре следует проводить реакцию, чтобы она закончилась за определенное время, если известны температурный коэффициент реакции и скорость ее при любой температуре;

— температурный коэффициент реакции и т. д.

Пермь Питер Пятигорск