Forskjellen mellom reaksjonshastighet og hastighetskonstant

Reaksjonshastighet mot rate konstant

Når en eller flere reaktanter konverterer til produkter, kan de gå gjennom forskjellige modifikasjoner og energiendringer. De kjemiske bindingene i reaktantene bryter, og nye bindinger dannes for å generere produkter, som er helt forskjellige fra reaktantene. Denne kjemiske modifikasjonen er kjent som kjemiske reaksjoner. Det er mange variabler som styrer reaksjonene. Ved å studere termodynamikk og kinetikk kan vi trekke mange konklusjoner om en reaksjon og hvordan å kontrollere dem. Termodynamikk er studiet av transformasjoner av energi. Det er bare opptatt av energien og posisjonen til likevekten i en reaksjon. Det har ingenting å si om hvor fort likevekten nås. Det er i kinetikkområdet.

Reaksjonshastighet

Reaksjonshastigheten er rett og slett indikasjonen av reaksjonshastigheten. Så det kan betraktes som en parameter som bestemmer hvor fort eller hvor langsom reaksjonen er. Selvfølgelig er noen reaksjoner svært sakte, så vi kan ikke engang se reaksjonen på plass, med mindre vi observerer det i svært lang tid. For eksempel er bergvann ved kjemiske prosesser en sakte reaksjon, som foregår over år. I motsetning til dette er reaksjonen av et stykke kalium med vann meget rask, noe som gir en stor mengde varme; dermed betraktes det som en kraftig reaksjon.

Vurder følgende reaksjon, hvor reaktanter A og B transformerer til produkter C og D.

a A + b B → c C + d D

Reaksjonshastigheten kan gis i form av en av de to reaktanter eller produktene.

Rate = - (1 / a) (dA / dt) = - (1 / b) (dB / dt) = (1 / c) (dC / dt) = (1 / d) (dD / dt)

a, b, c og d er støkiometriske koeffisienter av reaktantene og produktene. For reaktantene er hastighetsligningen skrevet med et minustegn, fordi produktene tømmes etter hvert som reaksjonen fortsetter. Men da produktene øker, får de positive tegn.

Kjemisk kinetikk er studien av reaksjonshastighetene, og det er mange faktorer som påvirker reaksjonshastigheten. Disse faktorene er konsentrasjoner av reaktantene, katalysatorene, temperaturen, løsningsmiddeleffekter, pH, noen ganger produktkonsentrasjonene etc. Disse faktorene kan optimaliseres for å ha den maksimale reaksjonshastigheten eller kan justeres for å manipulere de nødvendige reaksjonshastighetene.

Ranger konstant

Hvis vi skriver hastighetsligningen i forhold til reaktanten A for reaksjonen gitt ovenfor, er den som følger.

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

I denne reaksjonen er k hastighetskonstanten. Det er en proportionalitetskonstant, som avhenger av temperaturen. Rate og hastighetskonstanten av en reaksjon kan bli funnet ved eksperimenter.