Как правило, скорость химических реакций увеличивается при росте температуры. Этот рост в большинстве случаев подчиняется эмпирическому правилу Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10 оС скорость большинства реакций увеличивается в 2…4 раза. Температурный коэффициент скорости химической реакции g можно определить из отношения констант скоростей при двух разных температурах: kи k:

k/ k= g(T2-T1)/10. (4.1)

Экспериментальные данные показывают, что решение этого уравнения для подавляющего большинства химических реакций дает значение g, находящееся в интервале значений 2…4. По этой причине g носит название «температурный коэффициент повышения скорости химической реакции» или «коэффициент Вант-Гоффа».

Однако сам коэффициент Вант-Гоффа зависит от температуры и по этой причине уравнение 4.1 оказывается непригодным при расчете скорости реакций в широком интервале температур. Более точно зависимость константы скорости химической реакции от температуры описывается уравнением Аррениуса (в дифференциальной форме):

dlnk/dT = Eоп/RT2, (4.2)

где Еоп (или Еа) – энергия активации, Дж/моль.

После интегрирования получаем уравнение, пригодное для практических расчетов:

lgk2/k1 = Eоп.(T2−T1 ) / (2,3R.T1.T2)(4.3)

или k = k0 е-Еоп /RT,(4.4)

где k0 – постоянная (предэкспоненциальный множитель).

Из уравнения (4.3) видно, что зависимость lgk от обратной температуры представляет собой прямую. Такая зависимость позволяет определять энергию активации и предэкспоненциальный множитель графически:

Eоп = 2,3.tga, (4.5)

где a - угол наклона прямой.