Зависимость скорости реакции от температуры. До сих пор мы рассматривали зависимость скорости от констант реагентов, однако очевидно, что большое влияние на скорость реакции оказывает изменение

До сих пор мы рассматривали зависимость скорости от констант реагентов, однако очевидно, что большое влияние на скорость реакции оказывает изменение температуры.

Вант-Гоффу принадлежит утверждение, что скорость химической реакции (u) при увеличении температуры на 10°С увеличивается в 2-4 раза.

.

Позднее установили, что для:

химической реакции Q₁₀=2-4,

физической реакции Q₁₀=1,1-1,2,

ферментативной реакции Q₁₀~1,7.

Вант-Гофф установил, что константа равновесия К подчиняется уравнению:

.

Аррениус подставил в это уравнение вместо К константу скорости k. Хотя этот переход строго математически не доказан, но на практике он всегда оказывается верен:

., где:

Е_{А –} энергия активации реакции, то есть та энергия, которой молекулы должны обладать, чтобы преодолеть силы отталкивания.

Решая это уравнение, получим: LnK=LnA-E_A/RT, где:

LnA- константа интегрирования,

Графически это уравнение, называют диаграмма Аррениуса, из которой легко определить Е_А реакции как тангенс угла α наклона (Рис. 1)

Рис.1.Диаграмма Аррениуса По оси х – величина обратная температуре 1/Т; по оси у – LnK реакции

Энергия активации реакции определяется так же с помощью Q₁₀:

E_A=0,46 T₁ T₂ lgQ₁₀.

В уравнении Аррениуса:

– множитель Больцмана, который отражает долю молекул, обладающих энергией Е ³ Е_А, где:

(n_E) относительно всех молекул (n).

Тогда константа интегрирования A складывается из двух составляющих:

Z-вероятность столкновения молекул,

р-вероятность столкновения активными центрами – стерический коэффициент.

Для малых молекул он стремится к единице, а для макромолекул: <<1.

Таким образом, в окончательном виде уравнение Аррениуса:

.