Reaktsioonikiirus vs spetsiifiline kiirus püsiv
Kui üks või mitu reaktanti muutuvad toodeteks, võivad nad läbi viia erinevaid modifikatsioone ja energia muutusi. Reagentides olevad keemilised sidemed purunevad ja moodustuvad uued sidemed, et tekitada reaktiividest täiesti erinevad tooted. Sellist keemilist modifikatsiooni nimetatakse keemilisteks reaktsioonideks. Reaktsioone kontrollib arvukalt muutujaid. Peamiselt võime termodünaamikat ja kineetikat uurides teha palju järeldusi reaktsiooni ja selle kohta, kuidas neid kontrollida. Termodünaamika on energia muundumiste uurimine. See on seotud ainult energeetilise ja tasakaalu asendiga reaktsioonis. Selle tasakaalu saavutamise kiiruse kohta pole midagi öelda. See küsimus on kineetika pärusmaa.
Reaktsioonikiirus
Reaktsioonikiirus näitab lihtsalt reaktsiooni kiirust. Seega võib seda pidada parameetriks, mis määrab reaktsiooni kiiruse või aegluse. Mõni reaktsioon on loomulikult väga aeglane, nii et me ei näe reaktsiooni toimumist isegi siis, kui seda väga kaua jälgime. Näiteks kivimite ilmastikuolud keemiliste protsesside abil on aastate jooksul väga aeglane reaktsioon. Seevastu tükk kaaliumit reageerib veega väga kiiresti ja tekitab seeläbi suures koguses soojust ning seda peetakse jõuliseks reaktsiooniks.
Mõelge järgmisele reaktsioonile, kus reaktiivid A ja B viivad produktidesse C ja D.
a A + b B → c C + d D
Reaktsiooni kiiruse võib anda kas kahe reagendi või saaduse kujul.
Kiirus = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D] / dt
a, b, c ja d on reagentide ja saaduste stöhhiomeetrilised koefitsiendid. Reagentide jaoks on kiiruse võrrand kirjutatud miinusmärgiga, kuna reaktsiooni kulgedes on tooted ammenduvad. Kuid kuna tooteid suureneb, antakse neile positiivseid märke.
Keemiline kineetika on reaktsioonikiiruse uurimine ja reaktsiooni kiirust mõjutavad paljud tegurid. Need tegurid on reaktiivide kontsentratsioonid, katalüsaatorid, temperatuur, lahusti efektid, pH, mõnikord toote kontsentratsioonid jne. Neid tegureid saab optimeerida nii, et oleks maksimaalne reaktsioonikiirus, või neid saab reguleerida vajalike reaktsioonikiirustega manipuleerimiseks.
Konkreetne määr püsiv
Kui kirjutame ülaltoodud reaktsioonis kiiruse võrrandi reaktandi A suhtes, on see järgmine.
R = -K [A] a [B] b
Selles reaktsioonis on k kiiruskonstant. Seda nimetatakse spetsiifiliseks kiiruskonstandiks, kui iga reagendi kontsentratsioon on ühtsus; st üks mool / dm 3. See on proportsionaalsuse konstant, mis sõltub temperatuurist. Reaktsiooni kiiruse ja spetsiifilise kiiruskonstandi võib leida katsete abil.
Mis vahe on reaktsioonikiirusel ja spetsiifilisel kiirusel?
• Reaktsioonikiirus näitab reaktsioonide produktideks muundamise kiirust. Spetsiifiline kiiruskonstant on proportsionaalsuse konstant.
• Spetsiifiline kiiruskonstant on osa reaktsioonikiirusest.
• Ainult spetsiifiline kiiruskonstant ei anna reaktsioonikiiruse kohta kehtivat avaldust.
