Razlika između stope reakcije i vremena reakcije

Stopa reakcije u odnosu na vrijeme reakcije

Brzina reakcije i vrijeme reakcije su međusobno ovisne varijable. Brzina reakcije određuje vrijeme koje će trebati da se do određenog trenutka završi.

Stopa reakcije

Brzina reakcije jednostavno je pokazatelj brzine reakcije. Stoga se može smatrati parametrom koji određuje koliko je brza ili kolika reakcija. Naravno, neke reakcije su vrlo sporo, tako da čak i ne možemo vidjeti reakciju ako je promatramo jako dugo. Primjerice, vremenski utjecaj stijena kemijskim procesima vrlo je spora reakcija, koja se događa tijekom godina. Suprotno tome, reakcija komada kalija s vodom je vrlo brza; na taj način stvara veliku količinu topline i smatra se snažnom reakcijom.

Razmotrimo slijedeću reakciju gdje reaktanti A i B idu na produkte C i D.

a A + b B → c C + d D

Brzina reakcije može se dati bilo koji od dva reaktanata ili proizvoda.

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

Ovdje su a, b, c i d stehiometrijski koeficijenti reaktanata i produkata. Za reaktante se jednadžba brzine piše sa minus znakom, jer proizvodi iscrpljuju dok reakcija prolazi. No, kako se proizvodi povećavaju, daju im se pozitivni znakovi. 

Kemijska kinetika je proučavanje brzine reakcije, a na brzinu reakcije utječu mnogi čimbenici. Ti čimbenici su koncentracije reaktanata, katalizatora, temperatura, učinci otapala, pH, ponekad koncentracije proizvoda itd. Ti se faktori mogu optimizirati tako da imaju maksimalnu brzinu reakcije ili se mogu prilagoditi za manipulaciju potrebnim brzinama reakcije. Ako za gore navedenu reakciju napišemo jednadžbu brzine u odnosu na reaktant A, bit će sljedeća.

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

U ovoj reakciji k je konstanta brzine. To je konstanta proporcionalnosti, koja ovisi o temperaturi. Brzina i konstanta brzine reakcije mogu se utvrditi eksperimentima.

Vrijeme reakcije

Kada se jedan ili više reaktanata pretvara u proizvode, oni mogu proći kroz različite modifikacije i promjene energije. Kemijske veze u reaktantima se prekidaju i stvaraju se nove veze koje stvaraju proizvode, koji su potpuno različiti od reaktanata. Ova vrsta kemijskih modifikacija poznata je kao kemijska reakcija. Vrijeme potrebno za dovršenje reakcije do određene mjere poznato je kao vrijeme reakcije. Vrijeme ovisi o različitim čimbenicima koji utječu na reakciju. Na primjer, veličina čestica reaktanata, koncentracije, njihova fizička stanja, temperatura i tlak su neki od faktora koji utječu na vrijeme dovršetka reakcije. Osim za vrijeme završetka reakcije, možemo mjeriti vrijeme tijekom reakcije. Na primjer, možemo mjeriti pola reakcijskog vremena. Stoga ne postoji specifična definicija vremena reakcije. Umjesto toga, mjerimo vrijeme prema potrebama eksperimenta.