Аррениус теңдеуі

Химиялық реакциялардың жылдамдығы бірқатар факторларға тәуелді болып келеді. Олардың бірі — температура. Мектеп бағдарламасында қарастыралатын модель — Вант-Гофф ережесі. Бірақ, Вант-Гофф ережесінің кемшілігі — ол тек қана белгілі бір активация энергияларының интервалдарында орындалады. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін сипаттайтын тағы да бір модель — Аррениус теңдеуі.

Аррениус теңдеуінің экспоненциалды формасы осындай түрге ие:

                                                                                                           k(T) = A*exp-Eа/RT

Бұл жердегі k(T) — белгілі бір Т температурасындағы жылдамдық тұрақтысы, А — экспоненциалды коэффициент, Еа — Джоуль/моль өлшем бірлігінде берілетін реакцияның активтендірілу энергияс, R — универсал газ тұрақтысы және Т — кельвин өлшем бірлігінде берілетін температураның мәні.

Теңдеу күрделі болып көрінгенімен, оған қарап бірнеше қорытынды жасауға болады.

  • Біріншіден, активтендірілу энергиясы артқан кезде, жылдамдық тұрақтысының мәні кемиді. Яғни, реакция жылдамдығы да төмендейді.  
  • Екіншіден, температура артқан кезде, реакция жылдамдығы да артады.
  • Үшіншіден, реакция жылдамдығы мен экспоненциалды коэффициентіне тура пропорционал.

 

Мысалы, А→В реакциясының 

  • экспоненциалды коэффициенті 1.2*1020 мәніне ие
  •  активтендірілу энергиясы 93000 Дж/моль
25°С (298K) температурасындағы жылдамдық тұрақтысының мәнін табайық.
k(298) =1.2*1020 * exp-93000/8.314*298
k(298)=5986.57 с-1
Scroll Up