Reaktionsgeschwindigkeit gegen spezifische Geschwindigkeitskonstante
Wenn ein oder mehrere Reaktanten in Produkte umgewandelt werden, können sie unterschiedliche Modifikationen und Energieänderungen durchlaufen. Die chemischen Bindungen in den Reaktanten brechen und neue Bindungen bilden sich, um Produkte zu erzeugen, die sich völlig von den Reaktanten unterscheiden. Diese Art der chemischen Modifikation ist als chemische Reaktion bekannt. Es gibt zahlreiche Variablen, die die Reaktionen steuern. Vor allem durch das Studium der Thermodynamik und Kinetik können wir viele Schlussfolgerungen über eine Reaktion ziehen und wie wir sie steuern können. Thermodynamik ist das Studium von Energieumwandlungen. Es geht nur um die Energie und die Position des Gleichgewichts in einer Reaktion. Es gibt nichts darüber zu sagen, wie schnell das Gleichgewicht erreicht ist. Diese Frage ist der Bereich der Kinetik.
Reaktionsrate
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist einfach ein Hinweis auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Es kann also als ein Parameter angesehen werden, der bestimmt, wie schnell oder wie langsam die Reaktion ist. Natürlich sind einige Reaktionen sehr langsam, so dass wir die Reaktion nur dann sehen können, wenn wir sie sehr lange beobachten. Beispielsweise ist die Verwitterung von Gesteinen durch chemische Prozesse eine sehr langsame Reaktion, die im Laufe der Jahre stattfindet. Im Gegensatz dazu ist eine Kaliumreaktion mit Wasser sehr schnell und erzeugt daher eine große Wärmemenge, und sie wird als heftige Reaktion angesehen.
Betrachten Sie die folgende Reaktion, bei der die Reaktanten A und B zu den Produkten C und D gelangen.
a A + b B → c C + d D.
Die Geschwindigkeit für die Reaktion kann entweder als zwei Reaktanten oder als Produkte angegeben werden.
Rate = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = - (1 / c) d [C] / dt = - (1 / d) d [D.] / dt
a, b, c und d sind stöchiometrische Koeffizienten der Reaktanten und Produkte. Für die Reaktanten wird die Geschwindigkeitsgleichung mit einem Minuszeichen geschrieben, da die Produkte mit fortschreitender Reaktion abnehmen. Mit zunehmender Anzahl der Produkte erhalten sie jedoch positive Vorzeichen.
Die chemische Kinetik ist die Untersuchung der Reaktionsgeschwindigkeiten, und es gibt viele Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen. Diese Faktoren sind Konzentrationen der Reaktanten, Katalysatoren, Temperatur, Lösungsmitteleffekte, pH-Wert, manchmal die Produktkonzentrationen usw. Diese Faktoren können optimiert werden, um die maximale Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen, oder können angepasst werden, um die erforderlichen Reaktionsgeschwindigkeiten zu manipulieren.
Spezifische Geschwindigkeitskonstante
Wenn wir die Geschwindigkeitsgleichung in Bezug auf den Reaktanten A in der oben angegebenen Reaktion schreiben, ist dies wie folgt.
R = -K [A] a [B] b
Bei dieser Reaktion ist k die Geschwindigkeitskonstante. Dies ist als spezifische Geschwindigkeitskonstante bekannt, wenn die Konzentration jedes Reaktanten eins ist; dh ein Mol / dm 3. Es ist eine Proportionalitätskonstante, die von der Temperatur abhängt. Die Geschwindigkeit und die spezifische Geschwindigkeitskonstante einer Reaktion können durch Experimente ermittelt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und spezifischer Geschwindigkeitskonstante?
• Die Reaktionsgeschwindigkeit gibt einen Hinweis auf die Geschwindigkeit, mit der die Reaktionen in Produkte umgewandelt werden. Die spezifische Geschwindigkeitskonstante ist die Proportionalitätskonstante.
• Die spezifische Geschwindigkeitskonstante ist ein Teil der Reaktionsgeschwindigkeit.
• Nur eine bestimmte Geschwindigkeitskonstante kann keine gültige Aussage über die Reaktionsgeschwindigkeit geben.
