При підвищенні температури на кожні 100 С швидкість хімічної реакції збільшується у 2-4 рази

Зростання швидкості реакції пов’язане з константою швидкості, так як концентрація реагуючих речовин від температури практично не залежить. Якщо позначити k _t – const швидкості реакції при температурі t, k _t+10 – const швидкість реакції при температурі на 10⁰С більше, тоді відношення цих констант буде рівним температурному коефіцієнту швидкості реакції γ:

- показує, у скільки разів збільшується швидкість реакції з підвищенням температури реакційної суміші на 10⁰С.

Правило Вант-Гоффа приблизно, і вірно лише для реакцій, що протікають при звичайній температурі та в невеликому температурному інтервалі.

Більш чітка залежність швидкості реакції від температури експериментально встановив Арреніус (1889). Рівняння Арреніуса має вигляд:

;

К – константа швидкості реакції;

А та В – постійні, характерні для даної реакції;

Т – абсолютна температура.

З рівняння видно, що .

Величини А та В визначаються з рівняння Арреніуса шляхом вирішення системи з двох рівнянь для двох температур чи визначення графічно. Якщо за експериментальними даними побудувати графік залежності , тоді кутовий коефіцієнт прямої визначається величиною А , а постійна В визначається відрізком, який відсікає пряму на осі ординат:

Визначивши точку, зворотну числовому значенню постійних А та В для даної реакції, можна вирахувати константу швидкості й швидкість реакції при будь-якій температурі.

Ми вже знаємо, що хімічна взаємодія відбувається в наслідок зіткнення частинок. Але не кожне зіткнення частинок веде до хімічної взаємодії.

Теорія активних зіткнень.

Швидкість хімічної реакції повинна визначатись числом ефективних зіткнень між реагуючими молекулами за одиницю часу.

Розходження між загальним числом зіткнень та числом зіткнень молекул, які призводять до хімічної взаємодії, дозволило Арреніусу зробити попередні висновки про те, що при зіткненні вступають у реакцію лише ті молекули, які володіють більшою енергією в порівнянні з середнім значенням енергії цих молекул.

Надлишкова енергія в порівнянні з середньою енергією, якою повинні володіти молекули, щоб їх зіткнення призвело до хімічної реакції, називається енергією активації. Її вимірюють у кДж / моль (ккал/моль). Молекули, що володіють такою енергією називаються активними.

Отже, швидкість хімічної реакції залежить від концентрації активних молекул. Число активних молекул завжди менше, ніж загальне число молекул. Цю залежність показав С. Арреніус у рівнянні:

, де

N_акт – кількість активних молекул;

N₀ – загальна кількість молекул;

e – основа натурального логарифму;

Е _а – енергія активації;

T- абсолютна температура;

R- універсальна газова стала.

Чим вища енергія активації, тим менша активність молекул. Енергія активації залежить від природи реагуючих речовин та є однією з характеристик, що визначає швидкість реакції. Чим менша енергія активації, тим з більшою швидкістю протікає хімічна реакція й тим більше активних молекул.

Неактивну молекулу можна активізувати шляхом:

-збільшення кінетичної енергії молекул (підвищення температури);

- підвищення внутрімолекулярної енергії (внаслідок поглинання квантів світла);

- утворення вільних радикалів (термічна дисоціація, радіаційний процес);

- утворення вільних іонів (дисоціація).