Уравнение Аррениуса (1889 г.)

k – константа скорости реакции;

А – предэкспоненциальный множитель,

Здесь А характеризует частоту столкновений реагирующих молекул.

В рамках теории активных соударений А зависит от температуры. Оценки этого параметра показывают, что изменение температуры в диапазоне от 200 °C до 300 °C приводит к изменению частоты столкновений А на 10 %.

В рамках теории активированного комплекса получаются другие зависимости А от температуры, но во всех случаях более слабые, чем экспонента.

R – универсальная газовая постоянная;

T – абсолютная температура;

Eа – энергия активации.

С ростом температуры число активных молекул возрастает и скорость химической реакции увеличивается.

Влияние температуры на скорость химических реакций описывается эмпирическим правилом Вант-Гоффа:

( гамма - температурный коэффициент или коэффициент Вант-Гоффа).

Или:

ТЕПЛОТА (ЭНТАЛЬПИЯ) ОБРАЗОВАНИЯ

Под теплотой образования понимают тепловой эффект реакции образования 1 моля вещества из простых веществ. Стандартные теплоты образования обозначаются ΔH .

Теплоты образования простых веществ, устойчивых в стандартных условиях (графит, ромбическая сера, жидкий бром, кристаллический йод, белый фосфор и др.) принимают равными 0. Стандартные теплоты образования веществ приведены в физико-химических справочниках.

Согласно закону Гесса: тепловой эффект реакции = ∑ теплот образования продукта реакции − ∑ теплот образования исходных веществ.

Для реакции вида: aA + bB + … = dD + eE + …

тепловой эффект ΔH определяется:

ΔH = ∑ΔH_{обр. прод.} − ∑ΔH_{обр. исх.}=(dΔH _. D + eΔH E + ...) - (aΔH A + bΔH B + ...)

Энтропия

Большинство процессов представляет собой два одновременно происходящих явления: передачу энергии и изменение в упорядоченности расположения частиц друг относительно друга. Частицам (молекулам, атомам, ионам) присуще стремление к беспорядочному движению, поэтому система стремится перейти из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное. Количественной мерой беспорядка является энтропия S. Изменение энтропии ΔS в изолированной системе, переходящей из состояния (1) в состояние (2), можно определить соотношением:

ΔS = R ,

где R – газовая постоянная.

Энтропия – это логарифмическое выражение вероятности существования системы:

ΔS = R lnW,

где W – число равновероятных микроскопических состояний, которыми можно реализовать данное макроскопическое состояние системы.

Для реакции аА + bB + … = dD + еЕ + …

ΔS = ∑ΔS_прод − ∑ΔS_исх=(dΔS _. D + eΔS E + ...) - (aΔS A + bΔS B + ...)