Unterschied zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Geschwindigkeitskonstante

Reaktionsgeschwindigkeit vs. Geschwindigkeitskonstante

Wenn ein oder mehrere Reaktanten zu Produkten konvertieren, können sie verschiedene 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 chemische Modifikation wird als chemische Reaktion bezeichnet. Es gibt zahlreiche Variablen, die die Reaktionen steuern. Durch das Studium der Thermodynamik und Kinetik können wir viele Rückschlüsse auf eine Reaktion und deren Steuerung ziehen. Thermodynamik ist das Studium der Energiewende. Es geht nur um die Energie und Position des Gleichgewichts in einer Reaktion. Es hat nichts zu sagen, wie schnell das Gleichgewicht erreicht wird. Das ist im Bereich der Kinetik.

Reaktionsrate

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist einfach ein Hinweis auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Es kann also als Parameter betrachtet werden, der bestimmt, wie schnell oder wie langsam die Reaktion ist. Natürlich sind einige Reaktionen sehr langsam, daher können wir die Reaktion nicht einmal beobachten, wenn wir sie nicht sehr lange beobachten. Zum Beispiel ist die Gesteinsverwitterung durch chemische Prozesse eine langsame Reaktion, die über Jahre stattfindet. Im Gegensatz dazu ist die Reaktion eines Teils Kalium mit Wasser sehr schnell und erzeugt eine große Menge an Wärme; daher wird es als heftige Reaktion betrachtet.

Betrachten Sie die folgende Reaktion, bei der sich die Reaktanten A und B in die Produkte C und D umwandeln.

a A + b B → c C + d D

Die Reaktionsgeschwindigkeit kann in Bezug auf einen der beiden Reaktanten oder Produkte angegeben werden.

Rate = - (1 / a) (dA / dt) = - (1 / b) (dB / dt) = (1 / c) (dC / dt) = (1 / d) (dD / 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 nachlassen. Wenn die Produkte jedoch zunehmen, erhalten sie positive Anzeichen.

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, manchmal die Produktkonzentrationen usw. Diese Faktoren können so optimiert werden, dass sie die maximale Reaktionsgeschwindigkeit aufweisen, oder sie können eingestellt werden, um die erforderlichen Reaktionsgeschwindigkeiten zu beeinflussen.

Geschwindigkeitskonstante

Wenn wir die Geschwindigkeitsgleichung in Bezug auf den Reaktanten A für die oben angegebene Reaktion schreiben, ist dies wie folgt.

R = -K [A]^ein [B]^b

In dieser Reaktion ist k die Geschwindigkeitskonstante. Es ist eine Proportionalitätskonstante, die von der Temperatur abhängt. Geschwindigkeit und Geschwindigkeitskonstante einer Reaktion können durch Versuche ermittelt werden.