Kluczowa różnica między szybkością reakcji a stałą szybkości właściwej polega na tym, że szybkość reakcji wskazuje na szybkość, z jaką reakcje są przekształcane w produkty, podczas gdy stała szybkości właściwej jest stałą proporcjonalności.
Gdy jeden lub więcej reagentów jest przekształcanych w produkty, mogą one przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach zostają zerwane i powstają nowe wiązania w celu wytworzenia produktów, które są całkowicie różne od reagentów. Tego typu modyfikacje chemiczne są znane jako reakcje chemiczne. Istnieje wiele zmiennych sterujących reakcjami. Studiując termodynamikę i kinetykę, możemy wyciągnąć wiele wniosków na temat reakcji i sposobów ich kontrolowania. Termodynamika to nauka o przemianach energii. Dotyczy tylko energii i położenia równowagi w reakcji. Nie ma nic do powiedzenia o tym, jak szybko osiąga się równowagę. To pytanie jest domeną kinetyki.
Co to jest szybkość reakcji?
Szybkość reakcji to po prostu wskazanie szybkości reakcji. Można ją traktować jako parametr określający szybkość lub spowolnienie reakcji. Oczywiście niektóre reakcje są bardzo powolne, więc nie możemy nawet zobaczyć reakcji, jeśli nie obserwujemy jej przez bardzo długi czas. Na przykład wietrzenie skał w wyniku procesów chemicznych jest naprawdę powolną reakcją, która zachodzi przez lata. W przeciwieństwie do tego reakcja między kawałkiem potasu a wodą jest bardzo szybka i wytwarza dużą ilość ciepła; uważa się to za energiczną reakcję.
Rozważ następującą reakcję, w której reagenty A i B przechodzą do produktów C i D.
a A + b B → c C + d D
Szybkość reakcji można podać jako jeden z dwóch reagentów lub produktów.
Część=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=-(1/c) d[C]/dt=-(1/ d) d[D]/dt
a, b, c i d są współczynnikami stechiometrycznymi reagentów i produktów. W przypadku reagentów równanie szybkości jest zapisane ze znakiem minus, ponieważ produkty wyczerpują się w miarę postępu reakcji. Jednak wraz ze wzrostem liczby produktów otrzymują pozytywne znaki.
Rysunek 01: Szybkość reakcji wzrasta wraz ze wzrostem temperatury
Kinetyka chemiczna to badanie szybkości reakcji i istnieje wiele czynników wpływających na szybkość reakcji. Czynniki te obejmują stężenia reagentów, katalizatorów, temperaturę, działanie rozpuszczalnika, pH, czasami stężenia produktu itp. Czynniki te można zoptymalizować, aby uzyskać maksymalną szybkość reakcji lub można je dostosować, aby manipulować wymaganymi szybkościami reakcji.
Co to jest konkretna stała stawki?
Jeśli zapiszemy równanie szybkości w odniesieniu do reagenta A w powyższej reakcji, wygląda to następująco.
R=-K [A]a [B]b
W tej reakcji k jest stałą szybkości. Jest to znane jako stała szybkości właściwej, gdy stężenie każdego reagenta jest jednością; czyli jeden mol/dm3. Jest to stała proporcjonalności zależna od temperatury. Szybkość i właściwą stałą szybkości reakcji można znaleźć eksperymentalnie.
Jaka jest różnica między szybkością reakcji a stałą szybkością właściwą?
Szybkość reakcji wskazuje szybkość, z jaką reakcje są przekształcane w produkty, podczas gdy właściwa stała szybkości jest stałą proporcjonalności. Jest to więc kluczowa różnica między szybkością reakcji a określoną stałą szybkości. Co ważniejsze, właściwa stała szybkości jest częścią szybkości reakcji. Tylko konkretna stała szybkości nie może dać prawidłowego stwierdzenia szybkości reakcji.
Podsumowanie – Szybkość reakcji a stała szybkość właściwa
Kluczowa różnica między szybkością reakcji a stałą szybkości właściwej polega na tym, że szybkość reakcji wskazuje na szybkość, z jaką reakcje są przekształcane w produkty, podczas gdy stała szybkości właściwej jest stałą proporcjonalności.
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Wzrost szybkości reakcji wraz ze wzrostem temperatury” Brazosport College - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
