Forskjell mellom reaksjonshastighet og reaksjonstid

Reaksjonshastighet vs reaksjonstid

Reaksjonshastighet og reaksjonstid er interavhengige variabler. Reaksjonshastigheten av en reaksjon bestemmer tiden det vil ta for å fullføre reaksjonen i en viss grad.

Reaksjonsfrekvens

Reaksjonshastigheten er rett og slett indikasjonen av reaksjonshastigheten. Derfor kan det betraktes som en parameter som bestemmer hvor fort eller hvor langsom er en reaksjon. 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 veldig langsom reaksjon, som foregår gjennom årene. I kontrast er reaksjon av et stykke kalium med vann svært raskt; dermed produserer en stor mengde varme og det regnes som en kraftig reaksjon.

Vurder følgende reaksjon der reaktantene A og B går til produktene C og D.

a A + b B → c C + d D

Reaksjonshastigheten kan gis i form av en av to reaktanter eller produkter.

Frekvens = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = (1 / c) d [C] / dt = (1 / d) d [D] / dt

Her er a, b, c og d 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 reaktanter, katalysatorer, temperatur, 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. Hvis vi skriver hastighetsligningen i forhold til reaktanten A for den ovenfor angitte reaksjon, vil den bli 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.

Reaksjonstid

Når en eller flere reaktanter konverterer til produkter, kan de gå gjennom forskjellige modifikasjoner og energiendringer. De kjemiske bindingene i reaktantene brytes og nye bindinger dannes for å generere produkter som er helt forskjellige fra reaktantene. Denne typen kjemisk modifikasjon er kjent som kjemisk reaksjon. Tiden som er tatt for å fullføre en reaksjon til en viss grad er kjent som reaksjonstid. Tiden er avhengig av ulike faktorer som påvirker reaksjonen. For eksempel er partikkelstørrelsen av reaktanter, konsentrasjoner, deres fysiske tilstander, temperatur og trykk noen av faktorene som påvirker tiden for å fullføre en reaksjon. Annet enn for fullføringstidspunktet for reaksjonen, kan vi måle tid gjennom reaksjonen. For eksempel kan vi måle halvreaksjonstiden. Derfor er det ingen spesifikk definisjon for reaksjonstid. I stedet måler vi tiden i henhold til eksperimentets behov.