Rozdiel medzi rýchlosťou reakcie a špecifickou rýchlostnou konštantou

Rýchlosť reakcie verzus špecifická rýchlostná konštanta

Keď jeden alebo viac reaktantov konvertuje na produkty, môžu prejsť rôznymi modifikáciami a zmenami energie. Chemické väzby v reaktantoch sa rozbijú a vytvárajú sa nové väzby, aby vytvorili produkty, ktoré sú úplne odlišné od reaktantov. Tento druh chemickej modifikácie je známy ako chemické reakcie. Reakcie kontrolujú početné premenné. Hlavne štúdiom termodynamiky a kinetiky môžeme vyvodiť veľa záverov o reakcii a o tom, ako ich môžeme kontrolovať. Termodynamika je štúdium premeny energie. Zaoberá sa iba energiou a pozíciou rovnováhy v reakcii. Nehovorí nič o tom, ako rýchlo sa dosiahne rovnováha. Táto otázka je doménou kinetiky.

Rýchlosť reakcie

Rýchlosť reakcie je jednoducho indikáciou rýchlosti reakcie. Môže sa teda považovať za parameter, ktorý určuje, ako rýchlo alebo ako pomaly je reakcia. Niektoré reakcie sú, samozrejme, veľmi pomalé, takže reakciu nemôžeme vidieť, iba ak ju pozorujeme veľmi dlho. Napríklad poveternostné horniny chemickými procesmi sú skutočne pomalou reakciou, ktorá prebieha v priebehu rokov. Naopak, reakcia draslíka s vodou je veľmi rýchla, a teda produkuje veľké množstvo tepla, a považuje sa za intenzívnu reakciu.

Pri reakciách reaktantov A a B na produkty C a D zvážte nasledujúcu reakciu.

a A + b B → c C + d D

Rýchlosť reakcie môže byť vyjadrená buď pomocou dvoch reaktantov alebo produktov.

Rýchlosť = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D ] / dt

a, b, cad sú stechiometrické koeficienty reaktantov a produktov. Pre reaktanty sa rýchlostná rovnica napíše so znamienkom mínus, pretože produkty sa v priebehu reakcie vyčerpávajú. S rastúcim počtom výrobkov sa však kladú pozitívne signály. 

Chemická kinetika je štúdium reakčných rýchlostí a rýchlosť reakcie ovplyvňuje veľa faktorov. Týmito faktormi sú koncentrácie reaktantov, katalyzátorov, teplota, účinky rozpúšťadla, pH, niekedy aj koncentrácie produktu, atď. Tieto faktory môžu byť optimalizované tak, aby mali maximálnu reakčnú rýchlosť, alebo môžu byť upravené tak, aby ovplyvňovali požadované reakčné rýchlosti..

Špecifická rýchlostná konštanta

Ak napíšeme rýchlostnú rovnicu vo vzťahu k reaktantu A vo vyššie uvedenej reakcii, je to nasledujúce.

R = -K [A] [B]^b

V tejto reakcii je k rýchlostná konštanta. Toto je známe ako špecifická rýchlostná konštanta, keď je koncentrácia každého reakčného činidla jednotná; t.j. jeden mól / dm³. Je to konštanta proporcionality, ktorá závisí od teploty. Rýchlosť a špecifická rýchlostná konštanta reakcie sa dajú zistiť pomocou experimentov.