ทำความเข้าใจปฏิกิริยาเคมีด้วยทฤษฎีของอาร์เรเนียส

อาร์เรเนียสเป็นนักเคมีชาวสวีเดนผู้แนะนำแนวคิดเรื่องพลังงานกระตุ้นในปี พ.ศ. 2432 เขาเสนอว่าปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเมื่อสารตั้งต้นชนกันด้วยพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะพันธะระหว่างสารตั้งต้นได้ พลังงานนี้เรียกว่าพลังงานกระตุ้นจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาที่จะดำเนินต่อไป ทฤษฎีของอาร์เรเนียสอธิบายว่าเหตุใดปฏิกิริยาบางอย่างจึงช้ากว่าปฏิกิริยาอื่นๆ และเหตุใดปฏิกิริยาบางอย่างจึงไม่เกิดขึ้นเลย แม้ว่าจะมีสารตั้งต้นอยู่ก็ตาม นอกจากนี้เขายังแนะนำแนวคิดเรื่องอัตราคงที่ ซึ่งเป็นการวัดความถี่ของการชนกันสำเร็จระหว่างสารตั้งต้น สมการอาร์เรเนียสเชื่อมโยงค่าคงที่อัตรากับอุณหภูมิของระบบ:

k = Ae^(-Ea/RT)

โดยที่ k คือค่าคงที่อัตรา A คือปัจจัยความถี่ Ea คือพลังงานกระตุ้น R คือค่าคงที่ของก๊าซ และ T คืออุณหภูมิในหน่วยเคลวิน สมการนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ค่าคงที่ของอัตราจะเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาจะเร็วขึ้น