Reguła van ’t Hoffa

Reguła van ’t Hoffa – empiryczna reguła, sformułowana przez Jacobusa H. van ’t Hoffa, stwierdzająca, że szybkość reakcji chemicznej wzrasta od 2 do 4 razy przy podwyższeniu temperatury o 10 °C^[1]. Np. znając stałą szybkości reakcji ${\displaystyle k_{0}}$ w temp. 0 °C, można oszacować, że stała szybkości reakcji ${\displaystyle k_{t}}$ w temperaturze ${\displaystyle t}$ wyniesie^[1]:

${\displaystyle {k_{t}}={k_{0}}\cdot 2^{\frac {t}{10}}.}$

Reguła van ’t Hoffa jest spełniona dla reakcji homogenicznych w temperaturze do 500 °C.

Z regułą van ’t Hoffa wiąże się temperaturowy współczynnik szybkości reakcji, wyrażony zależnością^[1][2]:

${\displaystyle w_{t}={\frac {k_{t+10}}{k_{t}}},}$

gdzie:

${\displaystyle k_{t}}$ – stała szybkości reakcji w temp. ${\displaystyle t,}$

${\displaystyle k_{t+10}}$ – stała szybkości reakcji w temp. ${\displaystyle t+10.}$

Jego wartość często jest jednak większa niż 2, zazwyczaj mieści się w zakresie ocenianym jako 2–3^[1] lub 2–4^[3], choć znane są procesy, w których dochodzi on do 6^[1]. Wartość współczynnika maleje wraz ze wzrostem temperatury^[1].

Stosunek szybkości reakcji chemicznej w różnych temperaturach wyraża równanie:

${\displaystyle {\frac {v_{2}}{v_{1}}}=w_{t}^{\frac {\Delta t}{10}}}$

gdzie:

${\displaystyle v_{1}}$ i ${\displaystyle v_{2}}$ – szybkości reakcji w temperaturach ${\displaystyle t_{1}}$ i ${\displaystyle t_{2},}$

${\displaystyle \Delta t}$ – różnica tych temperatur, ${\displaystyle t_{2}-t_{1}.}$

Np. wzrost temperatury o 100 °C przyspiesza reakcję 2¹⁰ ≈ 1000 razy dla ${\displaystyle w_{t}=2}$ i 4¹⁰ ≈ 1 000 000 razy dla ${\displaystyle w_{t}=4}$^[3].

Zobacz też

• równanie Arrheniusa (zależność szybkości reakcji od temperatury)
• izoterma van ’t Hoffa
• izobara van ’t Hoffa
• izochora van ’t Hoffa
• równanie van ’t Hoffa

Przypisy