温度每升高10K,反应速率增加2~4倍。两年后,阿伦尼乌斯(H.A.Arrhenius)提出了反应速率与温度的定量关系,温度对反应速率的影响表现在对反应速率常数的影响,即
式中,k为反应速率常数;A为指前因子;Ea为反应的活化能。
由于速率常数k与热力学温度T呈指数关系,因此温度的微小变化将导致k值的较大变化。阿伦尼乌斯公式的对数形式为
常用对数形式表示为
用阿伦尼乌斯公式讨论速率与温度的关系时,可以近似地认为活化能Ea和指前因子A不随温度的改变而变化。
温度T1时速率常数为k1,则
温度T2时速率常数为ka,则
两式相减并整理,得
若已知活化能,则可以由已知温度下的速率常数求得另一温度下的速率常数。
温度对反应速率的影响,还表现在不同的温度区间,升高温度时反应速率增加的倍数不同。例如,活化能Ea=150kJ·mol-1时,反应温度从400K升高至410K,k2与k1的比值为3.0;反应温度从600K升高至610K,k2与k1的比值为1.6。可见在较低温区间升高温度时速率常数增大的倍数较大,而在较高温区间升高温度时速率常数增大的倍数较小。