Reaktionshastighet mot specifik hastighetskonstant
När en eller flera reaktanter omvandlar till produkter kan de genomgå olika modifieringar och energiförändringar. De kemiska bindningarna i reaktanterna går sönder och nya bindningar bildas för att generera produkter som skiljer sig helt från reaktanterna. Denna typ av kemisk modifiering kallas kemiska reaktioner. Det finns många variabler som styr reaktionerna. Genom att studera termodynamik och kinetik kan vi drar många slutsatser om en reaktion och hur vi kan kontrollera dem. Termodynamik är studiet av transformationer av energi. Det handlar bara om den energiska och positionen för jämvikten i en reaktion. Det har inget att säga om hur snabbt jämvikten uppnås. Denna fråga är kinetikens domän.
Reaktionshastighet
Reaktionshastighet är helt enkelt en indikation på reaktionens hastighet. Så det kan betraktas som en parameter som avgör hur snabb eller långsam reaktionen är. Naturligtvis är vissa reaktioner mycket långsamma, så vi kan inte ens se att reaktionen äger rum om vi inte observerar den under mycket lång tid. Till exempel är bergsvittring genom kemiska processer en riktigt långsam reaktion som sker under åren. Däremot är en bit kaliumreaktion med vatten mycket snabb och därmed producerar en stor mängd värme, och det betraktas som en kraftig reaktion.
Tänk på följande reaktion där reaktanterna A och B går till produkterna C och D.
a A + b B → c C + d D
Hastigheten för reaktionen kan ges i termer av endera av två reaktanter eller produkter.
Hastighet = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D] / dt
a, b, c och d är stökiometriska koefficienter för reaktanterna och produkterna. För reaktanterna skrivs hastighetsekvationen med ett minustecken, eftersom produkterna tappar när reaktionen fortskrider. Men eftersom produkterna ökar får de positiva tecken.
Kemisk kinetik är studien av reaktionshastigheterna och det finns många faktorer som påverkar reaktionshastigheten. Dessa faktorer är koncentrationer av reaktanter, katalysatorer, temperatur, lösningsmedelseffekter, pH, ibland produktkoncentrationer, etc. Dessa faktorer kan optimeras för att ha maximal reaktionshastighet eller kan justeras för att manipulera de erforderliga reaktionshastigheterna.
Specifik hastighetskonstant
Om vi skriver hastighetsekvationen i förhållande till reaktanten A i den ovan angivna reaktionen är den som följer.
R = -K [A] a [B] b
I denna reaktion är k hastighetskonstanten. Detta är känt som specifik hastighetskonstant när koncentrationen av varje reaktant är enhet; dvs en mol / dm 3. Det är en proportionalitetskonstant som beror på temperaturen. Hastighet och den specifika hastighetskonstanten för en reaktion kan hittas genom experiment.
Vad är skillnaden mellan reaktionshastighet och specifik hastighetskonstant?
• Reaktionshastigheten ger en indikation på hur snabbt reaktionerna omvandlas till produkter. Specifik hastighetskonstant är proportionalitetskonstant.
• Specifik hastighetskonstant är en del av reaktionshastigheten.
• En specifik hastighetskonstant kan endast ge en giltig redogörelse för reaktionshastigheten.
