温度依赖性

反应进行快慢的度量称为反应速率。化学反应的速率由速率定律定义，该定律描述了反应速度与反应物浓度之间的关系。在此方程中，k 是速率常数，A 和 B 是两种反应物，m 和 n 分别是它们的反应级数。

速率常数将关系式转换为正确的速率单位，即摩尔每升每秒。因此，速率常数的单位取决于反应的总级数。然而，速率常数的意义远不止单位换算。速率常数与化学反应发生所需的最小能量（称为活化能）相关。

在化学反应中，反应物处于初始的势能状态。随着反应的进行，必须克服一定的势能——即活化能，才能达到最终状态。反应的净能量是初始状态与最终状态之间的差值。该差值可以为负，表示反应释放能量；也可以为正，表示反应吸收能量。

如果无法提供足够的能量来克服活化能，反应将无法进行。在某些情况下，可以通过加热的形式提供能量。这能够为克服活化能障碍提供额外能量，从而使反应得以进行。也可以添加催化剂，它能够在反应物与产物之间提供一条活化能较低的替代反应路径。

催化剂在反应中不会被消耗，因此不会影响反应的净能量。活化能通过实验测定，它与反应速率常数 k 之间的关系由阿伦尼乌斯方程给出，其中 A 为指前因子（或频率因子），R 为通用气体常数，T 为反应发生的绝对温度。

由该方程可知，升高反应温度或降低活化能均可提高速率常数。回到速率定律方程，可知速率常数越大，反应速率越快。这符合逻辑：随着温度升高，分子运动加快，碰撞更加频繁，导致能量高于活化能的分子所占比例增加。

在本实验中，您将学习如何利用过氧化氢分解这一模型反应，通过实验方法测定反应的活化能。