Razlika med stopnjo reakcije in konstantno hitrostjo reakcije

Hitrost reakcije glede na konstantno hitrost

Ko se en ali več reaktantov pretvori v izdelke, lahko pridejo skozi različne modifikacije in spremembe energije. Kemične vezi v reaktantih se porušijo in nastajajo nove vezi, ki ustvarjajo produkte, ki se popolnoma razlikujejo od reaktantov. Ta vrsta kemijske modifikacije je znana kot kemična reakcija. Obstajajo številne spremenljivke, ki nadzorujejo reakcije. V glavnem s preučevanjem termodinamike in kinetike lahko izluščimo veliko sklepov o reakciji in kako jih lahko nadziramo. Termodinamika je študij transformacij energije. Zadeva le energija in položaj ravnotežja v reakciji. Nič ne govori o tem, kako hitro je ravnovesje doseženo. To vprašanje je področje kinetike.

Stopnja reakcije

Hitrost reakcije je preprosto prikaz hitrosti reakcije. Torej 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 s kemičnimi procesi je res počasna reakcija, ki se dogaja z leti. V nasprotju s tem je košček reakcije kalija z vodo zelo hiter in tako ustvari veliko količino toplote, zato velja za močno 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

a, b, c in d so 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 proučevanje 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.

Specifična konstantna hitrost

Če v zgoraj navedeni reakciji napišemo enačbo hitrosti glede na reaktant A, je tako.

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

V tej reakciji je k konstanta hitrosti k. To je znano kot konstanta hitrosti, kadar je koncentracija vsakega reaktanta enota; to je en mol / dm³. Je konstanta sorazmernosti, ki je odvisna od temperature. Hitrost in konstantna hitrost reakcije lahko ugotovimo s poskusi.