Stopa reakcije u odnosu na vrijeme reakcije
Brzina reakcije i vrijeme reakcije su međuzavisne varijable. Brzina reakcije reakcije određuje vrijeme koje će biti potrebno da se reakcija završi do određene mjere.
Stopa reakcije
Brzina reakcije je jednostavno pokazatelj brzine reakcije. Stoga se može smatrati parametrom koji određuje koliko je brza ili spora reakcija. Naravno, neke reakcije su veoma spore, tako da ne možemo ni da vidimo kako se reakcija odvija ako je ne posmatramo veoma dugo. Na primjer, trošenje stijena hemijskim procesima je vrlo spora reakcija, koja se odvija godinama. Nasuprot tome, reakcija komada kalijuma sa vodom je veoma brza; tako proizvodi veliku količinu toplote i smatra se snažnom reakcijom.
Razmotrite sljedeću reakciju gdje reaktanti A i B idu do proizvoda C i D.
a A + b B → c C + d D
Brzina reakcije može se dati u smislu bilo kojeg od dva reaktanata ili proizvoda.
Stopa=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=(1/c) d[C]/dt=(1/d) d[D]/dt
Ovdje, a, b, c i d su stehiometrijski koeficijenti reaktanata i proizvoda. Za reaktante, jednadžba brzine je napisana sa predznakom minus, jer se proizvodi troše kako se reakcija odvija. Međutim, kako se proizvodi povećavaju, daju im se pozitivni znakovi.
Hemijska kinetika je proučavanje brzine reakcije, a postoji mnogo faktora koji utiču na brzinu reakcije. Ovi faktori su koncentracije reaktanata, katalizatora, temperatura, efekti rastvarača, pH, ponekad i koncentracije proizvoda, itd. Ovi faktori se mogu optimizirati tako da imaju maksimalnu brzinu reakcije ili se mogu prilagoditi da bi se manipuliralo potrebnim brzinama reakcije. Ako napišemo jednačinu brzine u odnosu na reaktant A za gore datu reakciju, ona će biti sljedeća.
R=-K [A]a [B]b
U ovoj reakciji, k je konstanta brzine. To je konstanta proporcionalnosti, koja zavisi od temperature. Brzina i konstanta brzine reakcije mogu se pronaći eksperimentima.
Vrijeme reakcije
Kada se jedan ili više reaktanata pretvaraju u proizvode, oni mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Hemijske veze u reaktantima pucaju i stvaraju se nove veze, kako bi se generirali proizvodi koji su potpuno drugačiji od reaktanata. Ova vrsta hemijske modifikacije je poznata kao hemijska reakcija. Vrijeme potrebno da se reakcija završi u određenoj mjeri poznato je kao vrijeme reakcije. Vrijeme ovisi o različitim faktorima koji utiču na reakciju. Na primjer, veličina čestica reaktanata, koncentracije, njihova fizička stanja, temperatura i pritisak su neki od faktora koji utječu na vrijeme do završetka reakcije. Osim za vrijeme završetka reakcije, možemo mjeriti vrijeme tokom cijele reakcije. Na primjer, možemo izmjeriti polovično vrijeme reakcije. Stoga ne postoji posebna definicija vremena reakcije. Umjesto toga, mjerimo vrijeme prema potrebama našeg eksperimenta.
Koja je razlika između brzine reakcije i vremena reakcije?
• Brzina reakcije određuje koliko je brza ili spora reakcija. Vrijeme reakcije je vrijeme potrebno da se reakcija završi do određene mjere.
• Ako je stopa reakcije visoka za određenu reakciju, tada je vrijeme reakcije malo. Također, ako je brzina reakcije niska, tada će vrijeme reakcije biti duže.
