Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа.
Решение
При повышении температуры возрастает энергия сталкивающихся частиц и повышается вероятность того, что при столкновении произойдет химическое превращение. Поэтому с ростом температуры скорость реакций должна увеличиваться. Для количественного описания температурных эффектов в химической кинетике используют два основных соотношения — правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.
Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на 100С скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза:
k(T + T) = k(T)T/10,
где — температурный коэффициент скорости, находится в пределах от 2 до 4
. Температурный коэффициент скорости показывает, во сколько раз увеличивается скорость химической реакции при увеличении температуры на 10°.
Правило Вант-Гоффа является приближенным и применимо лишь для ориентировочной оценки влияния температуры на скорость реакции.
Более точным является уравнение Аррениуса, описывающее температурную зависимость константы скорости:
k(T) = Aexp(-EA/RT),
где R – универсальная газовая постоянная, A – предэкспоненциальный множитель, который не зависит от температуры и определяется только видом реакции, ЕА – энергия активации, зависящая от температуры.
Если энергия сталкивающихся частиц меньше ЕА, то реакция не происходит.