Рівня́ння Арре́ніуса — закон, що встановлює залежність константи швидкості хімічної реакції від температури .
Основне рівняння Арреніуса 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 )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 емпіричним шляхом:
,
де:
— абсолютна температура (зазвичай в Кельвінах); — універсальна газова постійна, Дж/моль·К; — енергія активації, постійна даної реакції, Дж/моль; — передекспоненціальний множник реакції, 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 %.Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравномерная кинетика.-М.:Мир,2000.-176с.
Рівняння Арреніуса стало одним з основних рівнянь хімічної кінетики, а енергія активації — важлива характеристикою реакційної здатності речовин.
Модифіковане рівняння Арреніуса Рівняння Арреніуса, в якому передекспоненціальний 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 параметри
Параметри, що розраховуються за рівнянням Арреніуса на основі даних залежності константи швидкості (коефіцієнта реакції, чи її швидкості) від температури: енергія активації та передекспоненціальний множник.
Див. також Дифузія за законом Арреніуса Енергія активації Правило Вант-Гоффа Ізоентропійний ряд
Примітки
Література
Carbon Dioxide solubility in Polyethylene — Using Arrhenius equation for calculating species solubility in polymers