Nhiệt độ, hệ số Van’t Hoff và xúc tác

Khi nhiệt độ tăng, các hạt chuyển động nhanh hơn và tỉ lệ hạt đủ năng lượng phản ứng thường tăng, nên số va chạm hiệu quả tăng. Không phải mọi va chạm đều tạo sản phẩm. Hệ số nhiệt độ Van’t Hoff γ mô tả tỉ số tốc độ khi tăng 10 °C, với cùng nồng độ và các điều kiện khác. Nếu γ được coi không đổi trong khoảng nhiệt độ xét: $$\frac{v_2}{v_1}=\gamma^{(T_2-T_1)/10}.$$ Độ chênh nhiệt độ tính bằng °C hay K có cùng trị số. γ thường được cho trong đề; không mặc định luôn bằng 2 hoặc luôn đúng trên mọi khoảng nhiệt độ. Ví dụ γ = 2, tăng từ 20 lên 50 °C: tăng ba khoảng 10 °C nên tốc độ gấp 2³ = 8. Hạ theo chiều ngược lại thì tốc độ còn 1/8. Nếu γ = 3, tăng 20 °C thì gấp 9, không gấp 6. Với cùng mức chuyển hóa và giả thiết hệ số tăng tốc độ tương đương trong cả quá trình, thời gian có thể tỉ lệ nghịch với tốc độ. Chỉ biết tốc độ ban đầu gấp hai chưa đủ nói mọi phản ứng đều hoàn thành trong đúng nửa thời gian. Chất xúc tác làm tăng tốc độ bằng cách tạo con đường phản ứng có rào cản năng lượng thấp hơn. Nó có thể tham gia các bước trung gian nhưng được tái sinh trong chu trình, không bị tiêu hao theo phương trình tổng. Thực tế xúc tác có thể giảm hoạt tính hoặc thất thoát; “không tiêu hao theo phản ứng tổng” không có nghĩa dùng mãi không cần xử lí. Xúc tác không đổi ΔH của phản ứng với cùng trạng thái đầu–cuối, không đổi hằng số cân bằng ở cùng nhiệt độ. Với phản ứng thuận nghịch, nó giúp cả hai chiều đạt cân bằng nhanh hơn, không tự làm cân bằng nghiêng về sản phẩm. MnO₂ xúc tác phân hủy H₂O₂ thành nước và oxygen. Với cùng lượng H₂O₂ phân hủy hoàn toàn, xúc tác giúp thu khí nhanh hơn nhưng không làm số mol oxygen lý thuyết tăng.