Источник: Тезисы докладов региональной студенческой конференции "Физика и научно-технический прогресс" (ФиНаТ-2006), Донецк, 22 апреля 2006 г., ДонНТУ, 2006 г. - 122 с.
Важнейшей количественной характеристикой процесса химического превращения является скорость процесса. Величину скорости характеризует количество вещества, вступающего в реакцию в единицу времени. Скорость химических реакций зависит от целого ряда факторов: температуры, давления в системе концентрации реагирующих веществ, присутствия катализаторов. Для гетерогенных реакций, протекающих на границе раздела фаз, существенное значение имеет состояние поверхности раздела, наличие защитных пленок на поверхности твердых тел, дисперсность твердых частиц, участвующих в реакции.
Как правило, скорости химических реакций резко возрастают с увеличением температуры. Исторически известны два вида зависимости константы скорости от температуры: правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса. В небольших температурных интервалах для гомогенных и многих гетерогенных реакций справедливо эмпирическое правило Вант-Гоффа: при постоянных концентрациях реагирующих веществ увеличение температуры на 100С (или 10 К) приводит к возрастанию скорости реакции в 2 – 4 раза.
Более строго зависимость константы скорости от температуры выражается уравнением Аррениуса (1889 г.), которое показывает , что логарифм (натуральный или десятичный) константы скорости линейно зависит от обратной абсолютной температуры.
По значениям скорости протекания реакции при различных температурах графическим методом можно определить энергию активации. Для этого в так называемых аррениусовских координатах строят графики по экспериментальным значениям констант скорости исследуемой реакции при различных температурах. Точки, которые полученные исследовательским путем, в границах статистического разброса данных находятся на прямой линии. Преимущества расчетов по уравнению Аррениуса выглядят весьма убедительно, если в одной и той же системе координат построить графики по данным, обработанным с использованием уравнения Аррениуса и правила Вант-Гоффа: в первом случае зависимость скорости от температуры остается линейной в довольно широких границах температур, тогда как расчеты по уравнению Вант-Гоффа могут быть использованы лишь в небольшом интервале температур. Это доказывает ограниченность применения уравнения Вант-Гоффа для кинетических расчетов.