Энергия активации каталитических реакций

Основная причина, позволяющая катализаторам увеличивать скорость реакции, заключается в том, что катализатор создает новый путь протекания реакции, характеризующийся другим значением энергии активации. Катализаторы, снижая величину энергии активации Еa увеличивают число активных частиц, способных принять участие в реакции и, тем самым, увеличивают скорость химической реакции. Например, снижение энергии активации всего на 5 кДж приводит к увеличению скорости в 10 раз. Связь между энергией активации Еа и тепловым эффектом реакции ΔН (или энергией разрыва отдельной связи в этой реакции) описывается эмпирическим соотношением Бренстеда-Поляни (соотношение линейности):

Е₀ и α – постоянные коэффициенты в ряду сходных катализаторов для данной реакции или в ряду однотипных реакций для данного катализатора. Е0 относится к реакции, α – к катализатору.

Для двух однотипных катализаторов для данной реакции изменение энергии активации пропорционально изменению теплового эффекта:

Зависимость констант скоростей элементарных стадий каталитических реакций от температуры описывается уравнением Аррениуса. Энергии активации элементарных стадий называют истинными, а найденные по температурной зависимости эффективной константы – эффективными.

Коллоидная химия