Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Вплив температури на швидкість реакції

Швидкість хімічних реакцій у більшості випадків зростає з підвищенням температури. Залежність швидкості реакції від температури. виражають правилом Вант-Гоффа (1884).

З підвищенням температури на кожні 10 °С швидкості гомогенної реакції збільшується в 2—4 рази.

Правило Вант-Гоффа виражають співвідношенням:

де V_t1 та V_t2 — швидкості реакцій відповідно при початковій t₁ та кінцевій t₂ температурах; γ — температурний коефіцієнт швидкості реакції, що показує, у скільки разів зростає швидкість даної реакцій/ Якщо γ = 2, то з підвищенням температури на 50 °С швидкість реакції зростає у 2⁵ = 32 рази, а при γ=3 швидкість реакції зростає у З⁵ = 243 рази.

Оскільки концентрація не залежить від температури, то вплив нагрівання на швидкість реакції в основному визначається збільшенням константи швидкості к. У зв'язку з цим залежність швидкості реакції від температури виражають через відношення константи швидкості (при t° + 10°) до константи швидкості тієї ж реакції при t°:

Таке обчислення, проведене для реакції Н₂ + І₂ = 2НІ, при зміні температури від 283 °С (к = 0,000113) до 508 °С (к = 3,58), показує зростання швидкості приблизно у 30 000 разів.

Залежність константи швидкості реакції від температури більш точно виражає рівняння Арреніуса (1889):

де Z — загальне число зіткнень між молекулами в секунду; Т— температура; к — константа; R — газова стала (8,314 Дж/мольК);е — основа натуральних логарифмів (2,718); Е_акт— енергія активації, кДж/моль. Оскільки в рівнянні Арреніуса температура входить до показника ступеня, то швидкість хімічної реакції дуже чутлива до зміни температури.

В організмі людини відбувається одночасно велика кількість хімічних реакцій. Підвищення температури прискорює більшість з них. Коли людина хворіє, в її організмі прискорюються реакції, які сприяють переборюванню джерела хвороби. Тобто підвищена температура є захисною функцією організму.

Великий вплив температури на швидкість хімічної реакції знаходить своє пояснення в теорії активації