Kľúčový rozdiel medzi reakčnou rýchlosťou a špecifickou rýchlostnou konštantou je v tom, že reakčná rýchlosť udáva rýchlosť, ktorou sa reakcie premieňajú na produkty, zatiaľ čo špecifická rýchlostná konštanta je konštanta úmernosti.
Keď sa jeden alebo viac reaktantov premení na produkty, môžu prejsť rôznymi modifikáciami a energetickými zmenami. Chemické väzby v reaktantoch sa prerušia a vytvoria sa nové väzby, aby sa vytvorili produkty, ktoré sú úplne odlišné od reaktantov. Tieto typy chemických modifikácií sú známe ako chemické reakcie. Existuje mnoho premenných, ktoré riadia reakcie. Štúdiom termodynamiky a kinetiky môžeme vyvodiť veľa záverov o reakcii a o tom, ako ju môžeme riadiť. Termodynamika je náuka o premenách energie. Zaoberá sa len energiou a polohou rovnováhy v reakcii. Nemá to čo povedať o tom, ako rýchlo sa dosiahne rovnováha. Táto otázka je doménou kinetiky.
Čo je reakčná rýchlosť?
Rýchlosť reakcie je jednoducho údaj o rýchlosti reakcie. Môže sa považovať za parameter, ktorý určuje, aká rýchla alebo pomalá je reakcia. Prirodzene, niektoré reakcie sú veľmi pomalé, takže ani nemôžeme vidieť, ako reakcia prebieha, pokiaľ ju nepozorujeme veľmi dlho. Napríklad zvetrávanie hornín chemickými procesmi je skutočne pomalá reakcia, ktorá prebieha v priebehu rokov. Naproti tomu reakcia medzi kúskom draslíka a vodou je veľmi rýchla a vytvára veľké množstvo tepla; toto sa považuje za ráznu reakciu.
Zvážte nasledujúcu reakciu, kde reaktanty A a B prechádzajú na produkty C a D.
a A + b B → c C + d D
Rýchlosť reakcie môže byť vyjadrená buď z dvoch reaktantov alebo produktov.
Sadzba=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=-(1/c) d[C]/dt=-(1/ d) d[D]/dt
a, b, c a d sú stechiometrické koeficienty reaktantov a produktov. Pre reaktanty je rýchlostná rovnica napísaná so znamienkom mínus, pretože produkty sa v priebehu reakcie vyčerpávajú. Ako však produkty pribúdajú, dostávajú pozitívne znaky.
Obrázok 01: Rýchlosť reakcie sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou
Chemická kinetika je štúdium rýchlosti reakcií a existuje veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú rýchlosť reakcie. Tieto faktory zahŕňajú koncentrácie reaktantov, katalyzátory, teplotu, účinky rozpúšťadla, pH, niekedy koncentrácie produktu atď. Tieto faktory možno optimalizovať tak, aby dosahovali maximálnu reakčnú rýchlosť, alebo ich možno upraviť tak, aby manipulovali s požadovanými rýchlosťami reakcie.
Čo je špecifická rýchlostná konštanta?
Ak napíšeme rýchlostnú rovnicu vo vzťahu k reaktantu A vo vyššie uvedenej reakcii, je to nasledovné.
R=-K [A]a [B]b
V tejto reakcii je k rýchlostná konštanta. Toto je známe ako špecifická rýchlostná konštanta, keď je koncentrácia každého reaktantu jedna; t.j. jeden mol/dm3. Je to konštanta úmernosti, ktorá závisí od teploty. Rýchlosť a špecifickú rýchlostnú konštantu reakcie možno nájsť pomocou experimentov.
Aký je rozdiel medzi reakčnou rýchlosťou a špecifickou rýchlostnou konštantou?
Rýchlosť reakcie udáva rýchlosť, ktorou sa reakcie premieňajú na produkty, pričom špecifická rýchlostná konštanta je konštanta úmernosti. Toto je kľúčový rozdiel medzi reakčnou rýchlosťou a špecifickou rýchlostnou konštantou. Dôležitejšie je, že špecifická rýchlostná konštanta je súčasťou reakčnej rýchlosti. Iba špecifická rýchlostná konštanta nemôže poskytnúť platné vyhlásenie o rýchlosti reakcie.
Summary – Reaction Rate versus Specific Rate Constant
Kľúčový rozdiel medzi reakčnou rýchlosťou a špecifickou rýchlostnou konštantou je v tom, že reakčná rýchlosť udáva rýchlosť, ktorou sa reakcie premieňajú na produkty, zatiaľ čo špecifická rýchlostná konštanta je konštanta úmernosti.
S láskavým dovolením obrázka:
1. „Nárast reakčnej rýchlosti so zvyšujúcou sa teplotou“od Brazosport College – vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
