Stopa reakcije u odnosu na vrijeme reakcije
Brzina reakcije i vrijeme reakcije međusobno su ovisne varijable. Brzina reakcije određuje vrijeme potrebno da se reakcija završi do određene mjere.
Stopa reakcije
Brzina reakcije jednostavno je pokazatelj brzine reakcije. Stoga se može smatrati parametrom koji određuje koliko je reakcija brza ili spora. Naravno, neke reakcije su vrlo spore, tako da ne možemo niti vidjeti reakciju koja se odvija osim ako je ne promatramo jako dugo. Na primjer, trošenje stijena kemijskim procesima vrlo je spora reakcija koja se odvija godinama. Nasuprot tome, reakcija komadića kalija s vodom je vrlo brza; stoga se proizvodi velika količina topline i to se smatra snažnom reakcijom.
Razmotrite sljedeću reakciju u kojoj reaktanti A i B prelaze na proizvode C i D.
a A + b B → c C + d D
Brzina reakcije može se dati u smislu bilo kojeg od dva reaktanta ili proizvoda.
Stopa=-(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 proizvoda. Za reaktante, jednadžba brzine napisana je s predznakom minus, jer se produkti troše kako reakcija napreduje. Međutim, kako se proizvodi povećavaju, dobivaju pozitivne znakove.
Kemijska kinetika je proučavanje brzina reakcije, a na brzinu reakcije utječu mnogi čimbenici. Ovi čimbenici su koncentracije reaktanata, katalizatora, temperature, učinaka otapala, pH, ponekad koncentracije proizvoda itd. Ti se čimbenici mogu optimizirati kako bi se postigla maksimalna brzina reakcije ili se mogu prilagoditi za manipuliranje potrebnim brzinama reakcije. Ako napišemo jednadžbu brzine u odnosu na reaktant A za gore danu reakciju, bit će kako slijedi.
R=-K [A]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 pronaći eksperimentima.
Vrijeme reakcije
Kada se jedan ili više reaktanata pretvara u produkte, mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Kemijske veze u reaktantima pucaju i stvaraju se nove veze, stvarajući proizvode koji su potpuno različiti od reaktanata. Ova vrsta kemijske modifikacije poznata je kao kemijska reakcija. Vrijeme potrebno da se reakcija dovrši do određene mjere poznato je kao vrijeme reakcije. Vrijeme ovisi o različitim čimbenicima koji utječu na reakciju. Na primjer, veličina čestica reaktanata, koncentracije, njihova fizikalna stanja, temperatura i tlak neki su od čimbenika koji utječu na vrijeme dovršetka reakcije. Osim vremena završetka reakcije, možemo mjeriti vrijeme tijekom cijele reakcije. Na primjer, možemo izmjeriti pola vremena reakcije. Stoga ne postoji posebna definicija vremena reakcije. Umjesto toga, mjerimo vrijeme prema našim potrebama eksperimenta.
Koja je razlika između stope reakcije i vremena reakcije?
• Brzina reakcije određuje koliko je brza ili spora reakcija. Vrijeme reakcije je vrijeme potrebno da se reakcija dovrši do određene mjere.
• Ako je brzina reakcije visoka za određenu reakciju, tada je vrijeme reakcije malo. Također, ako je brzina reakcije niska, tada će vrijeme reakcije biti duže.
