Rozdíl mezi reakční rychlostí a specifickou rychlostní konstantou

Rychlost reakce vs. konstanta specifické rychlosti

Když jeden nebo více reaktantů přechází na produkty, mohou projít různými úpravami a změnami energie. Chemické vazby v reakčních složkách se rozpadají a vytvářejí se nové vazby za vzniku produktů, které jsou zcela odlišné od reakčních složek. Tento druh chemické modifikace je známý jako chemické reakce. Reakce kontrolují četné proměnné. Hlavně studiem termodynamiky a kinetiky můžeme vyvodit mnoho závěrů o reakci a jak je můžeme ovládat. Termodynamika je studium transformací energie. Zabývá se pouze energií a pozicí rovnováhy v reakci. O tom, jak rychle je rovnováha dosažena, nemá co říci. Tato otázka je doménou kinetiky.

Rychlost reakce

Rychlost reakce je jednoduše indikací rychlosti reakce. Lze jej tedy považovat za parametr, který určuje, jak rychle nebo jak pomalu je reakce. Některé reakce jsou přirozeně velmi pomalé, takže ani nemůžeme vidět, jak se reakce odehrává, dokud ji pozorujeme velmi dlouhou dobu. Například, zvětralé horniny chemickými procesy jsou opravdu pomalou reakcí, která probíhá v průběhu let. Naproti tomu část draselné reakce s vodou je velmi rychlá, a tudíž produkuje velké množství tepla, a je považována za ráznou reakci.

Vezměte v úvahu následující reakci, kde reaktanty A a B jdou do produktů C a D.

a A + b B → c C + d D

Rychlost reakce může být vyjádřena jako dva reaktanty nebo produkty.

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

a, b, cad jsou stechiometrické koeficienty reakčních složek a produktů. Pro reaktanty je rychlostní rovnice zapsána se znaménkem mínus, protože produkty se v průběhu reakce vyčerpávají. S tím, jak se výrobky zvyšují, se však objevují pozitivní signály. 

Chemická kinetika je studium reakčních rychlostí a rychlost reakce je ovlivněna mnoha faktory. Tyto faktory jsou koncentrace reakčních složek, katalyzátorů, teploty, účinků rozpouštědla, pH, někdy koncentrací produktu atd. Tyto faktory mohou být optimalizovány tak, aby měly maximální reakční rychlost, nebo mohou být upraveny pro manipulaci s požadovanými reakčními rychlostmi.

Specifická rychlost konstanta

Pokud píšeme rychlostní rovnici ve vztahu k reaktantu A ve výše uvedené reakci, je to následující.

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

V této reakci je k rychlostní konstanta. Toto je známé jako specifická rychlostní konstanta, když je koncentrace každého reakčního činidla jednotná; tj. jeden mol / dm³. Je to konstanta proporcionality, která závisí na teplotě. Rychlost a měrná rychlostní konstanta reakce lze zjistit experimenty.