Stopa reakcije u odnosu na specifičnu konstantu stope
Kada se jedan ili više reaktanata pretvara u proizvode, oni mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Kemijske veze u reaktantima se prekidaju i stvaraju se nove veze koje stvaraju proizvode koji se potpuno razlikuju od reaktanata. Ova vrsta kemijske modifikacije poznata je pod nazivom kemijske reakcije. Brojne su varijable koje kontroliraju reakcije. Uglavnom, proučavajući termodinamiku i kinetiku, možemo izvući puno zaključaka o reakciji i kako ih možemo kontrolirati. Termodinamika je proučavanje transformacija energije. Bavi se samo energijom i položajem ravnoteže u reakciji. Nema ništa o tome koliko je brzo postignuta ravnoteža. Ovo je pitanje područje kinetike.
Stopa reakcije
Brzina reakcije je jednostavno pokazatelj brzine reakcije. Dakle, može se smatrati parametrom koji određuje koliko je reakcija brza ili spora. Prirodno, neke reakcije su vrlo spore, pa ne možemo ni vidjeti da se reakcija odvija, ako je ne promatramo jako dugo. Na primjer, vremenske utjecaje kemijskih procesa je stvarno spora reakcija koja se odvija tijekom godina. Suprotno tome, komad reakcije kalija s vodom vrlo je brz i na taj način proizvodi veliku količinu topline, a smatra se snažnom reakcijom.
Razmotrimo sljedeću reakciju gdje reaktanti A i B odlaze na proizvode C i D.
a A + b B → c C + d D
Brzina reakcije može se dati u bilo kojem od dva reaktanta ili produkta.
Stopa = - (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 su stehiometrijski koeficijenti reaktanata i proizvoda. Za reaktante jednadžba brzine napisana je znakom minus, jer se produkti troše tijekom reakcije. Međutim, kako se proizvodi povećavaju, dobivaju pozitivne znakove.
Kemijska kinetika proučava brzine reakcije i mnogi su čimbenici koji utječu na brzinu reakcije. Ti su čimbenici koncentracije reaktanata, katalizatori, temperatura, učinci otapala, pH, ponekad koncentracije proizvoda itd. Ti čimbenici mogu se optimizirati tako da imaju maksimalnu brzinu reakcije ili se mogu prilagoditi za manipulaciju potrebnim brzinama reakcije.
Konstanta specifične stope
Ako napišemo jednadžbu brzine u odnosu na reaktant A u gore datoj reakciji, to je kako slijedi.
R = -K [A] a [B] b
U ovoj reakciji k je konstanta brzine. To je poznato kao specifična konstanta brzine kada je koncentracija svakog reaktanta jedinica; tj. jedan mol / dm 3. To je konstanta proporcionalnosti koja ovisi o temperaturi. Brzina i specifična konstanta brzine reakcije mogu se naći eksperimentima.
Koja je razlika između stope reakcije i specifične konstante brzine?
• Brzina reakcije daje pokazatelj brzine kojom se reakcije pretvaraju u produkte. Specifična konstanta brzine je konstanta proporcionalnosti.
• Specifična konstanta brzine dio je brzine reakcije.
• Samo određena konstanta brzine ne može dati valjanu izjavu o brzini reakcije.
