Правило Вант-Гоффа
Правило Вант-Гоффа позволяет приблизительно определить, во сколько раз изменится скорость химической реакции при изменении температуры. Обычно при повышении температуры на \(10\ ^\circ\mathrm{C}\) скорость реакции увеличивается в 2–4 раза.
Правило используют при изучении факторов скорости реакции. Оно даёт только приближённую оценку: точная зависимость скорости от температуры определяется природой реагирующих веществ, механизмом реакции и другими условиями.
Формула
Здесь \(v_1\) и \(v_2\) — скорости реакции при температурах \(T_1\) и \(T_2\), а \(\gamma\) — температурный коэффициент. Разность температур можно выражать в градусах Цельсия или в кельвинах: изменение температуры на \(10\ ^\circ\mathrm{C}\) равно изменению на \(10\ \mathrm{K}\).
Пусть \(\gamma=3\), а температуру повысили с \(20\ ^\circ\mathrm{C}\) до \(40\ ^\circ\mathrm{C}\). Температура увеличилась на два интервала по \(10\ ^\circ\mathrm{C}\), поэтому \(v_2/v_1=3^2=9\). Скорость реакции возрастёт примерно в 9 раз.
Правило Вант-Гоффа описывает изменение скорости реакции, а не положение химического равновесия. Оно также не означает, что скорость всегда возрастает ровно в 2–4 раза: это типичный приближённый диапазон, а не строгий закон для любой реакции.
Температуру повысили на \(30\ ^\circ\mathrm{C}\), а \(\gamma=2\). Во сколько раз примерно изменится скорость реакции?
Главное
- При повышении температуры на \(10\ ^\circ\mathrm{C}\) скорость реакции обычно возрастает в 2–4 раза.
- Формула правила: \(v_2/v_1=\gamma^{(T_2-T_1)/10}\).
- Правило Вант-Гоффа приближённое и относится к скорости реакции, а не непосредственно к равновесию.