Ea是
活化能,R是
气体常数。因为
温度T的分子能量可依波兹曼分布(en:Boltzmann distribution)求得,我们可预知能量大于Ea的碰撞比例随e变化,A是指数前因子(en:Pre-exponential factor)或频率因子。
阿瑞尼斯方程式提供了反应进行中反应速率和活化能之关系的定量基础。
反应速率即
化学反应进行的快慢,单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)。用单位时间内反应物的
浓度的减少或
生成物浓度的增加量来表示。浓度单位一般用
摩尔·升-1,时间单位用秒、分或小时。化学反应并非均匀速率进行:反应速率分为平均速率(一定时间间隔里平均反应速率)和瞬时速率(给定某时刻的反应速率),可通过实验测定。反应物本身的性质,外界因素:
温度,
浓度,
压强,
催化剂,
光,
激光,反应物颗粒大小,反应物之间的接触面积和反应物状态,x射线,γ射线,固体物质的表面积,与反应物的接触面积,反应物的浓度也会影响化学反应速率。
碰撞理论,是由
德国的Max Trautz及
英国的William Lewis 在1916年及1918年分别提出的。
除了反应物的性质以外,浓度、
温度和
催化剂也是影响反应速率的重要因素。气体反应的快慢还与
压力有关。增加反应物的浓度,即增加了单位体积内
活化分子的数目,从而增加了单位时间内反应物
分子的有效碰撞的次数,导致反应速率加快。提高反应温度,即增加了活化分子的百分数,也增加了单位时间内反应物分子有效碰撞的次数,导致反应速率加快。使用正催化剂,改变了反应历程,降低了反应所需的活化能,使反应速率加快。在
化工生产中,常控制反应条件来加快反应速率,以增加产量。有时也要采取减慢反应速率的措施,以延长产品的使用时间。