Stopnja reakcije v primerjavi z reakcijskim časom
Hitrost reakcije in reakcijski čas sta soodvisni spremenljivki. Hitrost reakcije določa čas, potreben za dokončanje reakcije do določene mere.
Stopnja odziva
Hitrost reakcije je preprosto pokazatelj hitrosti reakcije. Zato ga lahko obravnavamo kot parameter, ki določa, kako hitra ali kako počasna je reakcija. Seveda so nekatere reakcije zelo počasne, zato reakcije ne moremo niti videti, če je ne opazujemo zelo dolgo. Na primer, preperevanje kamnin s kemičnimi procesi je zelo počasna reakcija, ki poteka z leti. Nasprotno pa je reakcija koščka kalija z vodo zelo hitra; tako proizvaja veliko količino toplote in velja za močno reakcijo.
Razmislite o naslednji reakciji, kjer gresta reaktanta A in B v produkta C in D.
a A + b B → c C + d D
Hitrost reakcije je mogoče podati v smislu dveh reaktantov ali produktov.
Stopnja=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=(1/c) d[C]/dt=(1/d) d[D]/dt
Tukaj so a, b, c in d stehiometrični koeficienti reaktantov in produktov. Za reaktante je enačba hitrosti zapisana z znakom minus, ker se produkti zmanjšujejo med potekom reakcije. Ker pa se izdelki povečujejo, dobivajo pozitivne znake.
Kemijska kinetika preučuje reakcijske hitrosti, na hitrost reakcije pa vpliva veliko dejavnikov. Ti dejavniki so koncentracije reaktantov, katalizatorjev, temperatura, učinki topil, pH, včasih koncentracije produktov itd. Te dejavnike je mogoče optimizirati za doseganje največje hitrosti reakcije ali pa jih je mogoče prilagoditi za manipulacijo zahtevanih hitrosti reakcije. Če zapišemo enačbo hitrosti glede na reaktant A za zgoraj navedeno reakcijo, bo to naslednje.
R=-K [A]a [B]b
V tej reakciji je k konstanta hitrosti. Je proporcionalna konstanta, ki je odvisna od temperature. Hitrost in konstanto hitrosti reakcije je mogoče ugotoviti s poskusi.
Reakcijski čas
Ko se eden ali več reaktantov pretvarja v produkte, gredo lahko skozi različne modifikacije in energetske spremembe. Kemične vezi v reaktantih se zlomijo in nastanejo nove vezi, da nastanejo produkti, ki so popolnoma drugačni od reaktantov. Ta vrsta kemične modifikacije je znana kot kemična reakcija. Čas, potreben za dokončanje reakcije do določene mere, je znan kot reakcijski čas. Čas je odvisen od različnih dejavnikov, ki vplivajo na reakcijo. Na primer, velikost delcev reaktantov, koncentracije, njihova agregatna stanja, temperatura in tlak so nekateri dejavniki, ki vplivajo na čas za dokončanje reakcije. Razen časa dokončanja reakcije lahko merimo čas skozi celotno reakcijo. Na primer, lahko izmerimo polovični reakcijski čas. Zato za reakcijski čas ni posebne definicije. Namesto tega merimo čas v skladu z našimi eksperimentalnimi potrebami.
Kakšna je razlika med stopnjo reakcije in reakcijskim časom?
• Hitrost reakcije določa, kako hitra ali kako počasna je reakcija. Reakcijski čas je čas, potreben za dokončanje reakcije do določene mere.
• Če je hitrost reakcije visoka za določeno reakcijo, potem je reakcijski čas nizek. Tudi če je hitrost reakcije nizka, bo reakcijski čas daljši.
