在1889年,阿倫尼烏斯在總結了大量實驗結果的基礎上,提出下列經驗公式:
,
k——溫度T時的反應速度常數;
A——指前因子,也稱為阿倫尼烏斯常數,單位與k相同;
Ea——稱為實驗活化能,一般可視為與溫度無關的常數,其單位為J·mol-1或·kJ·mol-1;
T——絕對溫度,單位K;
R——摩爾氣體常數,單位J·mol-1·K-1;
e——自然對數的底。
對微分形式的阿倫尼烏斯做不定積分,可得由上式可以看出,以lnk對1\T作圖應為一條直線,其斜率為-Ea\R。對于大多數化學反應,都有這樣的關系式。若溫度分別為T1和T2時,反應速率常數分別為k1和k2,則
兩式相減得:
利用換底公式,
將ln換算成lg:
阿倫尼烏斯公式還可以引入一個指前因子(也稱頻率因子)A。
令C=lnA得:
兩邊取指數改寫成:
這個式子表明反應速率常數與溫度呈指數關系。因此,人們將此式稱為反應速率隨溫度而變的指數定律。