Rata de reacție față de rata specifică constantă
Atunci când unul sau mai mulți reactanți se transformă în produse, pot trece prin diferite modificări și modificări de energie. Legăturile chimice din reactanți se rup și se formează noi legături pentru a genera produse, care sunt total diferite de reactanți. Acest tip de modificare chimică este cunoscut sub numele de reacții chimice. Există numeroase variabile care controlează reacțiile. În principal, studiind termodinamica și cinetica, putem trage o mulțime de concluzii despre o reacție și despre modul în care le putem controla. Termodinamica este studiul transformărilor de energie. Se preocupă doar de energia și poziția echilibrului într-o reacție. Nu are nimic de spus despre cât de repede este atins echilibrul. Această întrebare este domeniul cineticii.
Rata de reacție
Viteza de reacție este pur și simplu indicația vitezei reacției. Deci poate fi privit ca un parametru care determină cât de rapidă sau cât de lentă este reacția. Bineînțeles, unele reacții sunt foarte lente, așa că nu putem vedea nici măcar reacția care are loc decât dacă o observăm pentru o perioadă foarte lungă de timp. De exemplu, degradarea rocilor prin procese chimice este o reacție foarte lentă care are loc de-a lungul anilor. În schimb, bucata de reacție de potasiu cu apă este foarte rapidă, producând astfel o cantitate mare de căldură și este considerată o reacție viguroasă.
Luați în considerare următoarea reacție în care reactanții A și B se îndreaptă către produsele C și D.
a A + b B → c C + d D
Viteza de reacție poate fi dată în termeni de doi reactanți sau produse.
Rata = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D] / dt
a, b, c și d sunt coeficienți stoichiometrici ai reactanților și produselor. Pentru reactanți, ecuația vitezei este scrisă cu un semn minus, deoarece produsele se epuizează pe măsură ce reacția se desfășoară. Cu toate acestea, pe măsură ce produsele cresc, li se oferă semne pozitive.
Cinetica chimică este studiul ratelor de reacție și există mulți factori care afectează viteza reacției. Acești factori sunt concentrațiile reactanților, catalizatorii, temperatura, efectele solventului, pH-ul, uneori concentrațiile produsului etc. Acești factori pot fi optimizați pentru a avea viteza maximă de reacție sau pot fi reglați pentru a manipula viteza de reacție necesară.
Constant Rate specific
Dacă scriem ecuația vitezei în raport cu reactantul A în reacția dată mai sus, aceasta este următoarea.
R = -K [A] a [B] b
În această reacție k este constanta vitezei. Aceasta este cunoscută ca constantă de viteză specifică atunci când concentrația fiecărui reactant este unitatea; adică un mol / dm 3. Este o constantă de proporționalitate care depinde de temperatură. Rata și constanta de viteză specifică a unei reacții pot fi găsite prin experimente.
Care este diferența dintre rata de reacție și constanta de viteză specifică?
• Viteza de reacție oferă o indicație a vitezei cu care reacțiile sunt transformate în produse. Constanta de rată specifică este constantă de proporționalitate.
• Constanta de viteză specifică este o parte a vitezei de reacție.
• Constanta de viteză specifică nu poate da o declarație validă a vitezei de reacție.
