Razlika med hitrostjo reakcije in reakcijskim časom

Reakcijska stopnja v primerjavi z reakcijskim časom

Hitrost reakcije in reakcijski čas sta medsebojno odvisni spremenljivki. Reakcijska hitrost reakcije določa čas, ki bo trajal do določene mere, da se reakcija dokonča.

Stopnja reakcije

Hitrost reakcije je preprosto prikaz hitrosti reakcije. Zato ga lahko štejemo za parameter, ki določa, kako hitra ali kako počasna je reakcija. Seveda so nekatere reakcije zelo počasne, zato reakcije sploh ne vidimo, če jo opazujemo zelo dolgo. Na primer, vremensko prezračevanje kamnin zaradi kemičnih procesov je zelo počasna reakcija, ki se dogaja z leti. Nasprotno pa je reakcija kosa kalija z vodo zelo hitra; tako nastane velika količina toplote in to velja za burno reakcijo.

Razmislimo o naslednji reakciji, ko reaktanti A in B gredo na produkti C in D.

a A + b B → c C + d D

Hitrost reakcije je lahko navedena v smislu dveh reaktantov ali produktov.

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

Tu so a, b, c in d stehiometrični koeficienti reaktantov in produktov. Za reaktante je enačba hitrosti zapisana z znakom minus, ker produkti izzvenijo, ko reakcija teče. Ker pa se izdelki povečujejo, dobivajo pozitivne znake. 

Kemična kinetika je preučevanje hitrosti reakcije in na hitrost reakcije vpliva veliko dejavnikov. Ti dejavniki so koncentracije reaktantov, katalizatorjev, temperatura, učinki topil, pH, včasih koncentracije produkta itd. Ti faktorji so lahko optimizirani tako, da imajo največjo hitrost reakcije, ali pa jih lahko prilagodimo tako, da manipulirajo s potrebnimi hitrostmi reakcije. Če napišemo enačbo hitrosti glede na reaktant A za zgoraj navedeno reakcijo, bo naslednje.

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

V tej reakciji je k konstanta hitrosti. Je konstanta sorazmernosti, ki je odvisna od temperature. Hitrost in konstanto hitrosti reakcije lahko ugotovimo s poskusi.

Reakcijski čas

Ko se en ali več reaktantov pretvori v izdelke, lahko pridejo skozi različne modifikacije in spremembe energije. Kemične vezi v reaktantih se pretrgajo in nastanejo nove vezi, da nastanejo proizvodi, ki se popolnoma razlikujejo od reaktantov. Ta vrsta kemijske modifikacije je znana kot kemična reakcija. Čas, potreben za dokončno izvedbo reakcije, je znan kot reakcijski čas. Čas je odvisen od različnih dejavnikov, ki vplivajo na reakcijo. Na primer, velikost delcev reaktantov, koncentracije, njihovo fizično stanje, temperatura in tlak so nekateri dejavniki, ki vplivajo na čas dokončanja reakcije. Razen za čas zaključka reakcije lahko merimo čas skozi celotno reakcijo. Na primer, lahko izmerimo polovični reakcijski čas. Zato ni nobene posebne definicije za reakcijski čas. Namesto tega merimo čas glede na potrebe po eksperimentu.