Verschil tussen reactiesnelheid en snelheidsconstante

Reactiesnelheid vs snelheidsconstante

Wanneer een of meer reactanten producten omzetten, kunnen ze verschillende wijzigingen en energieveranderingen ondergaan. De chemische bindingen in de reactanten breken en nieuwe bindingen worden gevormd om producten te genereren die totaal anders zijn dan de reactanten. Deze chemische modificatie staat bekend als chemische reacties. Er zijn talloze variabelen die de reacties sturen. Door thermodynamica en kinetiek te bestuderen, kunnen we veel conclusies trekken over een reactie en hoe deze te beheersen. Thermodynamica is de studie van transformaties van energie. Het gaat alleen om de energie en positie van het evenwicht in een reactie. Het heeft niets te zeggen over hoe snel het evenwicht wordt bereikt. Dat is in het domein van de kinetiek.

Reactiesnelheid

De reactiesnelheid is eenvoudigweg de indicatie van de snelheid van de reactie. Dus het kan worden beschouwd als een parameter, die bepaalt hoe snel of hoe traag de reactie is. Natuurlijk zijn sommige reacties erg langzaam, dus we kunnen de reactie niet eens zien tenzij we hem heel lang observeren. Steenverwering door chemische processen is bijvoorbeeld een langzame reactie, die zich in de loop van de jaren voltrekt. Daarentegen is de reactie van een stuk kalium met water zeer snel, waardoor een grote hoeveelheid warmte wordt geproduceerd; het wordt dus beschouwd als een krachtige reactie.

Beschouw de volgende reactie, waarbij reactanten A en B transformeren in producten C en D.

a A + b B → c C + d D

De snelheid voor de reactie kan worden gegeven in termen van elk van de twee reactanten of producten.

Snelheid = - (1 / a) (dA / dt) = - (1 / b) (dB / dt) = (1 / c) (dC / dt) = (1 / d) (dD / dt)

a, b, c en d zijn stoichiometrische coëfficiënten van de reactanten en producten. Voor de reactanten wordt de snelheidsvergelijking geschreven met een minteken, omdat de producten opraken naarmate de reactie voortschrijdt. Naarmate de producten toenemen, krijgen ze echter positieve signalen.

Chemische kinetiek is de studie van de reactiesnelheden en er zijn veel factoren die de snelheid van de reactie beïnvloeden. Deze factoren zijn concentraties van de reactanten, katalysatoren, temperatuur, oplosmiddeleffecten, pH, soms de productconcentraties, etc. Deze factoren kunnen worden geoptimaliseerd om de maximale reactiesnelheid te hebben of kunnen worden aangepast om de vereiste reactiesnelheden te manipuleren..

Snelheidsconstante

Als we de snelheidsvergelijking ten opzichte van de reactant A schrijven voor de hierboven gegeven reactie, is deze als volgt.

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

In deze reactie is k de snelheidsconstante. Het is een evenredigheidsconstante, die afhankelijk is van de temperatuur. Snelheid en de snelheidsconstante van een reactie kan worden gevonden door experimenten.