A reakciósebesség vs fajlagos sebesség állandó
Amikor egy vagy több reagens termékekké alakul, különböző módosításokon és energiaváltozásokon mehetnek keresztül. A reagensekben lévő kémiai kötések megszakadnak, és új kötések keletkeznek olyan termékek előállítására, amelyek teljesen eltérnek a reagensektől. Ezt a fajta kémiai módosítást kémiai reakcióknak nevezik. Számos változó vezérli a reakciókat. Főként a termodinamika és a kinetika tanulmányozásával rengeteg következtetést vonhatunk le egy reakcióról és arról, hogy miként tudjuk ezeket irányítani. A termodinamika az energia transzformációinak tanulmányozása. Csak a reakció energetikai és egyensúlyi helyzetével foglalkozik. Semmi mondanivalója nincs arról, hogy milyen gyorsan éri el az egyensúly. Ez a kérdés a kinetika területe.
A reakció sebessége
A reakció sebessége egyszerűen a reakció sebességének jelzése. Tehát paraméternek tekinthető, amely meghatározza, hogy milyen gyors vagy lassú a reakció. Természetesen egyes reakciók nagyon lassúak, ezért csak akkor láthatjuk a reakció lefolyását, ha nagyon sokáig figyeljük azt. Például a kémiai időjárás miatti kémiai folyamatok nagyon lassú reakciót jelentenek az évek során. Ezzel szemben a kálium vízzel való reakciója nagyon gyors, így nagy mennyiségű hőt termel, és erőteljes reakciónak tekintik.
Vizsgáljuk meg a következő reakciót, ahol az A és B reagensek a C és D termékek felé mennek.
a A + b B → c C + d D
A reakció sebességét két reagens vagy termék formájában adhatjuk meg.
Ráta = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D] / dt
az a, b, c és d a reagensek és termékek sztöchiometriai együtthatói. A reaktánsok esetében a sebességegyenletet mínusz előjellel írjuk, mivel a termékek a reakció előrehaladtával kimerülnek. A termékek növekedésével azonban pozitív jeleket kapnak.
A kémiai kinetika a reakció sebességének vizsgálata, és számos tényező befolyásolja a reakció sebességét. Ezek a tényezők a reagensek koncentrációi, a katalizátorok, a hőmérséklet, az oldószer hatásai, a pH, néha a termék koncentrációi stb. Ezek a tényezők optimalizálhatók a maximális reakciósebesség elérése érdekében, vagy beállíthatók a kívánt reakciósebesség manipulálásához.
Specifikus sebesség állandó
Ha az A reaktánshoz viszonyított sebességegyenletet a fenti reakcióba írjuk, akkor ez a következő.
R = -K [A] a [B] b
Ebben a reakcióban k a sebességi állandó. Ezt specifikus sebességi állandónak nevezzük, amikor az egyes reaktánsok koncentrációja egység; azaz egy mol / dm 3. Ez egy arányossági állandó, amely a hőmérséklettől függ. A reakció sebessége és a fajlagos sebességállandója kísérletekkel megtalálható.
Mi a különbség a reakciósebesség és a fajlagos sebesség állandó között?
• A reakciósebesség jelzi a reakciók termékekké történő átalakulásának sebességét. A fajlagos sebességállandó az arányossági állandó.
• A fajlagos sebességállandó a reakciósebesség része.
• Csak a fajlagos sebességállandó nem adhat érvényes nyilatkozatot a reakció sebességéről.
