Скорост на реакция спрямо Константа на специфична скорост
Когато един или повече реагенти се превръщат в продукти, те могат да преминат през различни модификации и енергийни промени. Химичните връзки в реагентите се разкъсват и се образуват нови връзки за генериране на продукти, които са напълно различни от реагентите. Този вид химическа модификация е известен като химични реакции. Има множество променливи, контролиращи реакциите. Основно, изучавайки термодинамиката и кинетиката, можем да направим много изводи за реакция и как можем да ги контролираме. Термодинамиката е изследване на трансформациите на енергия. Той се занимава само с енергията и положението на равновесието в реакцията. Няма какво да се каже колко бързо се достига равновесието. Този въпрос е областта на кинетиката.
Скорост на реакция
Скоростта на реакцията е просто индикация за скоростта на реакцията. Така че може да се разглежда като параметър, който определя колко бърза или бавна е реакцията. Естествено, някои реакции са много бавни, така че дори не можем да видим как протича реакцията, освен ако не я наблюдаваме много дълго време. Например, изветрянето на скалите от химически процеси е наистина бавна реакция, която протича през годините. За разлика от това, реакцията на калий с вода е много бърза и по този начин произвежда голямо количество топлина и се счита за енергична реакция.
Помислете за следната реакция, когато реагентите A и B отиват към продуктите C и D.
a A + b B → c C + d D
Скоростта на реакцията може да бъде дадена по отношение на всеки от два реагента или продукта.
Скорост = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D] / dt
a, b, c и d са стехиометрични коефициенти на реагентите и продуктите. За реагентите уравнението на скоростта се записва със знак минус, тъй като продуктите се изчерпват, докато реакцията протича. С нарастването на продуктите обаче им се дават положителни знаци.
Химичната кинетика е изследване на скоростите на реакцията и има много фактори, влияещи върху скоростта на реакцията. Тези фактори са концентрации на реагентите, катализатори, температура, ефекти на разтворителя, рН, понякога концентрации на продукта и др. Тези фактори могат да бъдат оптимизирани, за да имат максимална скорост на реакция, или могат да бъдат коригирани за манипулиране на необходимите скорости на реакция.
Константа на специфична ставка
Ако напишем уравнението на скоростта по отношение на реагента А в дадената по-горе реакция, то е както следва.
R = -K [A] a [B] b
В тази реакция k е константата на скоростта. Това е известно като специфична константа на скоростта, когато концентрацията на всеки реагент е единица; т.е. един мол / dm 3. Това е константа на пропорционалност, която зависи от температурата. Скоростта и специфичната константа на скоростта на реакцията могат да бъдат намерени чрез експерименти.
Каква е разликата между скоростта на реакция и специфичната константа на скоростта?
• Скоростта на реакцията дава индикация за скоростта, с която реакциите се превръщат в продукти. Константата на специфична скорост е константа на пропорционалност.
• Константата на специфична скорост е част от скоростта на реакцията.
• Константата на специфична скорост не може да даде валидно изявление за скоростта на реакцията.
