Wstęp teoretyczny:
Energia aktywacji Ea przedstawia najmniejszą energię jaką muszą mieć ( w przeliczeniu na 1 mol) cząsteczki substratów aby mogły wejść w daną reakcję.
Doświadczalnie stwierdzono że wykres zależności ln k od 1/T dla wielu reakcji jest linią prostą.
Równanie Arrheniusa ma postać:
wykładniczą
$$k = A e^{- \frac{E_{a}}{\text{RT}}}$$
Lub logarytmiczną
$$lnk = lnA - \frac{E_{a}}{\text{RT}}$$
Gdzie: Ea- energia aktywacji [J/mol]
R- stała gazowa [j/mol K]
T- temperatura w skali bezwzględnej
Czynnik częstości
Energię aktywacji można wyznaczyć z wykresu zależności ln k od 1/T który powinien być funkcją liniową. Jest ona dana jako współczynnik nachylenia prostej (Ea/R).
Z tego iż wartość energi aktywacji jest dana jako współczynnik nachylenia wykresu zależności ln k od 1/T wynika , że im większa jest energia aktywacji, tym silniej stała szybkości zależy od temperatury. Innymi słowy, większa energia aktywacji oznacza ,że stała szybkości reakcji zmienia się silniej z temperaturą.
Jeżeli mamy wyznaczone stałe szybkości reakcji w co najmniej dwóch temperaturach to możemy określić energię aktywacji z ależności:
$$\ln\frac{k_{r2}}{k_{r1}} = \frac{E_{a}}{R}\left( \frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}} \right)$$
Gdzie: Ea – energia aktywacji [kJ/mol]
R - stała gazowa [kJ/mol k]
T1 i T2 – temperatury w skali bezwzględnej
Kr1 i kr2 – stałe szybkości wyznaczone w temperaturach T1 i T2