3.2. Связь энергии активации с тепловым эффектом реакции

Пусть протекает обратимая реакция

где и- константы скорости прямой и обратной стадий.

Тогда для прямой реакции

для обратной реакции

Вычитая из первого уравнения второе, получим

(3.9)

но

где К – константа равновесия,

тогда

(3.10)

Вспомнив, что

(3.11)

где ΔH – тепловой эффект реакции, и сравнив (3.10) и (3.11),

получим

(3.12)

Из уравнения (3.12) следует, что разность между энергиями активации прямой и обратной реакции равна её тепловому эффекту.

Величину теплового эффекта реакции можно рассчитать из термодинамических данных. Поэтому, определив экспериментально, например, , мы тем самым по (3.12) можем определить и.

Анализируя (3.12), можно сделать ещё один вывод.

Пусть прямая реакция эндотермична, т.е. ΔH > 0.

Тогда Поэтому

,

а значит, константа скорости эндотермической реакции будет возрастать с температурой быстрее константа скорости экзотермической реакции.

В заключение отметим, что энергия активации определяется природой реагирующих веществ.