Рівняння Арреніуса

Рівня́ння Арре́ніуса — закон, що встановлює залежність константи швидкості хімічної реакції від температури .

Основне рівняння АрреніусаРедагувати

Згідно з простою моделлю зіткнень хімічна реакція між двома вихідними речовинами може проходити тільки в результаті зіткнення молекул цих речовин. Але не кожне зіткнення призводить до хімічної реакції. Необхідно подолати певний енергетичний бар'єр, щоб молекули почали реагувати одна з одною. Тобто молекули повинні володіти певною мінімальною енергією (енергією активації  ), щоб подолати цей бар'єр. З розподілу Больцмана для кінетичної енергії відомо, що число молекул, які мають енергію  , пропорційно  . В результаті швидкість хімічної реакції описується рівнянням, яке було отримане шведським хіміком Сванте Арреніусом (the Arrhenius form for  )[1] емпіричним шляхом:

 ,

де:

  •   — абсолютна температура (зазвичай в Кельвінах);
  •   — універсальна газова постійна, Дж/моль·К;
  •   — енергія активації, постійна даної реакції, Дж/моль;
  •   — пред-експоненціальний множник реакції[en], який слабко залежить від температури як  . Оцінки цього параметру показують, що зміна температури в діапазоні від 200 °C до 300 °C приводить до зміни частоти зіткнень   на 10 %.[2]

Рівняння Арреніуса стало одним з основних рівнянь хімічної кінетики, а енергія активації — важлива характеристикою реакційної здатності речовин.

Модифіковане рівняння АрреніусаРедагувати

Рівняння Арренiуса, в якому пред-експоненціальний множник пропорційний до Tn, де T термодинамічна температура, n — емпірична стала:

k= BTnexp(Ea/RT), де k — константа швидкості реакції, B — незалежна від температури стала, Ea — енергія активації, R — газова стала.

Арреніусівські параметриРедагувати

Параметри, що розраховуються за рівнянням Арреніуса на основі даних залежності константи швидкості (коефіцієнта реакції, чи її швидкості) від температури: енергія активації та пред-експоненціальний множник.

Див. такожРедагувати

ЛітератураРедагувати


  1. John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 3rd Edition, Wiley, ISBN 978-1-118-94740-1 Retrieved on 2021-02-14
  2. Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравномерная кинетика.-М.:Мир,2000.-176с.