Hvad sker der med hastighedskonstanten for en kemisk reaktion, når temperaturen stiger?

Hastighedskonstanten for en kemisk reaktion stiger med temperaturen. Dette skyldes, at temperaturen giver den nødvendige aktiveringsenergi, der kræves for, at reaktantmolekyler når overgangstilstanden og omdannes til produkter. Når temperaturen stiger, stiger den gennemsnitlige kinetiske energi af reaktantmolekylerne, hvilket fører til en højere sandsynlighed for vellykkede kollisioner og hyppigere opnåelse af aktiveringsenergien. Følgelig stiger reaktionshastigheden, og hastighedskonstanten, som er et mål for reaktionshastigheden, stiger også.

Forholdet mellem hastighedskonstanten (k) og temperatur (T) er ofte beskrevet af Arrhenius-ligningen:

k =Ae^(-Ea/RT)

Hvor:

- A er den præ-eksponentielle faktor eller frekvensfaktor, som repræsenterer hyppigheden af ​​kollisioner mellem reaktantmolekyler med den korrekte orientering og tilstrækkelig energi.

- Ea er reaktionens aktiveringsenergi, som er den mindste energi, der kræves for, at reaktanterne kan nå overgangstilstanden.

- R er gaskonstanten (8,314 J/mol*K)

-T er den absolutte temperatur i Kelvin

Ifølge Arrhenius-ligningen falder det eksponentielle led e^(-Ea/RT), når temperaturen (T) stiger, hvilket fører til en samlet stigning i hastighedskonstanten (k). Derfor resulterer højere temperaturer generelt i hurtigere reaktionshastigheder på grund af hyppigere vellykkede kollisioner og en højere andel af reaktantmolekyler, der besidder den nødvendige aktiveringsenergi.