Page 139 - 4663

11.5 Залежність швидкості реакції від температури

Підвищення температури реагуючих речовин внаслідок збільшення
швидкості молекул зумовлює зростання загальної енергії системи і,

відповідно, збільшення відносного вмісту активних молекул.
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 в 2–4 рази.
Правило є наближеним та застосовується лише для орієнтовної оцінки

впливу температури на швидкість реакції. Температура впливає на
швидкість реакції, збільшуючи константу швидкості (тобто коефіцієнт
пропорційності); крім того, швидкість реакції залежить від енергії активації.

Нагадаємо, що константа швидкості (k) – залежить від природи реагуючих
речовин та від температури, але не залежить від їх концентрації.
Математично правило Вант-Гофа виражається таким чином:

, (11.6)
де V T1, V T2 – швидкості реакції відповідно при початковій (T 1) та

кінцевій (T 2) температурах, а  – температурний коефіцієнт швидкості
реакції, що показує, в скільки разів збільшується швидкість реакції з
підвищенням температури на 10° ( = 2–4).

Вплив температури та енергії активації на швидкість реакції можна
виразити за допомогою залежності константи швидкості реакції k від
температури Т і енергії активації Е акт (рівняння Арреніуса):

k  Ae - E акт / RT (11.7)

і А = zp де р - стеричний фактор, а z - число зіткнень молекул.

Якщо концентрації реагуючих речовин рівні 1 моль/л, то рівняння
Арреніуса дає змогу виразити залежність швидкості реакції від
температури.

V  Ae - E акт / RT . (11.8)

Оскільки в рівнянні температура входить у показник степеня, то
швидкість хімічних реакцій значною мірою залежить від температури.

138