ГЛАВА 19 ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

19.1. ПРАВИЛО ВАНТ-ГОФФА

Опыт показывает, что при повышении температуры скорость химической реакции возрастает. Вант-Гофф эмпирически показал, что при увеличении температуры на 10^о скорость реакции возрастает в 2 - 4 раза. Это положение известно как правило Вант-Гоффа. Таким образом, в соответствии с правилом Вант-Гоффа отношение скорости v₂ и константы скорости данной реакции k₂ при температуре t + 10^o к скорости v₁ и константе скорости той же реакции k₁ при температуре t равно

Правило Вант-Гоффа позволяет по формуле (19.1) оценить константу скорости k₂ при температуре t₂, если известна константа скорости k₁ при температуре t₁. Правило Вант-Гоффа является приближенным и позволяет лишь оценивать скорость и константу скорости реакции при данной температуре по известному значению скорости или константы скорости той же реакции при некоторой другой температуре.

Более точно зависимость константы скорости реакции и, следовательно, самой скорости реакции от температуры описывается уравнением Аррениуса.

19.2. УРАВНЕНИЕ АРРЕНИУСА

Уравнение Аррениуса обосновано экспериментально и (позднее) теоретически для гомогенных химических реакций, преимущественно - протекающих в газовой фазе. Во многих случаях оно с успехом применяется для гомогенных реакций в растворах и для реакций, протекающих на поверхности раздела фаз, то есть для собственно химической стадии гетерогенного процесса (включающего, помимо собственно химической реакции, также стадии диффузии, адсорбции, десорбции). Что касается твердофазных реакций, протекающих в объеме твердой фазы, то применимость уравнения Аррениуса для них не является оче- видной, хотя в некоторых случаях и оказывается полезной.

Уравнение, которое называется уравнением Аррениуса, впервые вывел Вант-Гофф в 1884 г. для обратимых реакций в форме