Вплив температури на швидкість реакції

Підвищення температури реагуючих речовин внаслідок збільшення швидкості молекул приводить до зростання загальної енергії системи і відповідно до збільшення відносного вмісту активних молекул, що рівнозначно зростанню швидкості хімічної реакції. Вплив температу­ри і енергії активації на швидкість хімічних реакцій можна виразити за допомогою залежності константи швидкості реакції k від температури Т і ∆Е_акт:

, (6.4)

де А — множник Арреніуса, пропорційний числу зіткнень молекул.

Якщо концентрації реагуючих речовин дорівнюють 1 моль/л, то рівняння Арреніуса (6.4) дає змогу виразити залежність швидкості реакцій від температури:

(6.5)

Оскільки в рівнянні (6.5) температура входить у показник степені, то швидкість хімічних реакцій дуже залежить від зміни температури.

Експериментально встановлено, що залежність швидкості хіміч­ної реакції від температури можна виразити у вигляді емпіричного правила Вант-Гоффа: підвищення температури на кожні 10 градусів збільшує швидкість реакції приблизно в 2—4 рази.

У математичній формі правило Вант-Гоффа записується так:

(6.6)

де ∆t^o— збільшення температури; v₁ — швидкість реакції до підви­щення температури; v₂— швидкість реакції після підвищення темпе­ратури (при температурі t₂); γ— температурний коефіцієнт швидкості реакції (γ == 2—4).

Рівняння (6.6) є приблизним, тому що швидкість реакції крім тем­ператури залежить також від енергії активації ∆Е_акт, яка, в свою чергу, залежить від температури.