Різниця між швидкістю реакції та питомою постійною швидкістю

Коефіцієнт реакції проти питомої постійної швидкості

Коли один або кілька реагентів перетворюються на продукти, вони можуть зазнавати різних модифікацій та змін енергії. Хімічні зв’язки в реактивах розриваються, і утворюються нові зв’язки для отримання продуктів, які абсолютно відрізняються від реагентів. Цей вид хімічної модифікації відомий як хімічні реакції. Існують численні змінні, що контролюють реакції. В основному, вивчаючи термодинаміку та кінетику, ми можемо зробити багато висновків щодо реакції та того, як ми можемо ними контролювати. Термодинаміка - це вивчення перетворень енергії. Це стосується лише енергетики та положення рівноваги в реакції. Це не має нічого сказати про те, як швидко досягається рівновага. Це питання - сфера кінетики.

Швидкість реакції

Швидкість реакції - це просто вказівка ​​швидкості реакції. Таким чином, це може розглядатися як параметр, який визначає, наскільки швидкою чи наскільки повільною є реакція. Природно, що деякі реакції протікають дуже повільно, тому ми навіть не можемо побачити реакцію, якщо ми спостерігаємо її дуже довго. Наприклад, вивітрювання гірських порід хімічними процесами - це дійсно повільна реакція, яка відбувається протягом багатьох років. На відміну від цього, реакція на шматок калію з водою відбувається дуже швидко і, таким чином, виробляє велику кількість тепла, і це вважається бурхливою реакцією.

Розглянемо наступну реакцію, коли реагенти А і В збираються на продукти C і D.

a A + b B → c C + d D

Швидкість реакції може бути задана у перерахунку на два реагенти або продукти.

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

a, b, c і d - стехіометричні коефіцієнти реакційних речовин і продуктів. Для реагентів рівняння швидкості записується зі знаком мінус, оскільки продукти вичерпуються в міру протікання реакції. Однак, оскільки продукти збільшуються, їм надають позитивні ознаки. 

Хімічна кінетика - це вивчення швидкості реакцій, і існує багато факторів, що впливають на швидкість реакції. Ці фактори - це концентрації реагентів, каталізаторів, температура, ефекти розчинника, pH, іноді концентрація продукту тощо. Ці фактори можуть бути оптимізовані таким чином, щоб мати максимальну швидкість реакції, або можуть бути скориговані для маніпулювання необхідними швидкостями реакції.

Питома ставка швидкості

Якщо ми напишемо рівняння швидкості відносно реагенту А у наведеній вище реакції, воно наступне.

R = -K [A]^а [B]^б

У цій реакції k - константа швидкості. Це відоме як питома константа швидкості, коли концентрація кожного реагенту становить одиницю; тобто один моль / дм³. Це константа пропорційності, яка залежить від температури. Швидкість і питома константа швидкості реакції можна встановити експериментами.