Ero reaktionopeuden ja ominaisnopeuden vakion välillä

Reaktionopeus vs. ominaisnopeuden vakio

Kun yksi tai useampi reagenssi muuttuu tuotteiksi, ne voivat käydä läpi erilaisia ​​modifikaatioita ja energian muutoksia. Reagenssien kemialliset sidokset hajoavat ja uusia sidoksia muodostuu tuottamaan tuotteita, jotka ovat täysin erilaisia ​​kuin reagenssit. Tällainen kemiallinen modifikaatio tunnetaan kemiallisina reaktioina. Reaktioita hallitsee lukuisia muuttujia. Pääasiassa tutkimalla termodynamiikkaa ja kinetiikkaa voimme tehdä paljon johtopäätöksiä reaktiosta ja siitä, kuinka voimme hallita niitä. Termodynamiikka on energian muutosten tutkimus. Se koskee vain energista ja tasapainon asemaa reaktiossa. Sillä ei ole mitään sanottavaa siitä, kuinka nopeasti tasapaino saavutetaan. Tämä kysymys on kinetiikan alue.

Reaktionopeus

Reaktionopeus on yksinkertaisesti osoitus reaktion nopeudesta. Joten sitä voidaan pitää parametrina, joka määrittää kuinka nopea tai hidas reaktio on. Jotkin reaktiot ovat luonnollisesti erittäin hitaita, joten emme edes näe reaktion tapahtuvan, ellemme tarkkaile sitä hyvin pitkään. Esimerkiksi kivien säänkestävyys kemiallisilla prosesseilla on todella hidas reaktio, joka tapahtuu vuosien varrella. Sitä vastoin pala kaliumreaktiosta veden kanssa on erittäin nopeaa ja tuottaa siten suuren määrän lämpöä, ja sitä pidetään voimakkaana reaktiona.

Harkitse seuraavaa reaktiota, kun reagenssit A ​​ja B menevät tuotteisiin C ja D.

a A + b B → c C + d D

Reaktionopeus voidaan antaa joko kahdesta reagenssista tai tuotteesta.

Nopeus = - (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 ovat reagenssien ja tuotteiden stökiömetriset kertoimet. Reagoiville aineille nopeusyhtälö kirjoitetaan miinusmerkillä, koska tuotteet ehtyvät reaktion edetessä. Tuotteiden lisääntyessä heille kuitenkin annetaan positiivisia merkkejä. 

Kemiallinen kinetiikka on reaktionopeuksien tutkimus, ja reaktion nopeuteen vaikuttaa monia tekijöitä. Nämä tekijät ovat reagoivien aineiden pitoisuuksia, katalyyttejä, lämpötila, liuotinvaikutukset, pH, joskus tuotteen pitoisuudet jne. Nämä tekijät voidaan optimoida maksimaaliseksi reaktionopeudeksi tai niitä voidaan säätää tarvittavien reaktionopeuksien manipuloimiseksi.

Erityisnopeuden vakio

Jos kirjoitamme nopeusyhtälön suhteessa reagenssiin A yllä olevassa reaktiossa, se on seuraava.

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

Tässä reaktiossa k on nopeusvakio. Tätä kutsutaan ominaisnopeuden vakiona, kun kunkin reagenssin pitoisuus on yhtenäisyys; ts. yksi mooli / dm³. Se on suhteellisuusvakio, joka riippuu lämpötilasta. Reaktionopeus ja spesifinen nopeusvakio voidaan löytää kokeilla.