Verschil tussen reactiesnelheid en reactietijd

Reactiesnelheid vs reactietijd

Reactiesnelheid en reactietijd zijn inter-afhankelijke variabelen. De reactiesnelheid van een reactie bepaalt de tijd die nodig is om de reactie tot op zekere hoogte te voltooien.

Reactiesnelheid

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

Beschouw de volgende reactie waarbij reactanten A en B naar de producten C en D gaan.

a A + b B → c C + d D

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

Snelheid = - (1 / a) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = (1 / c) d [C] / dt = (1 / d) d [D] / dt

Hier zijn a, b, c en d 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. Als we de snelheidsvergelijking schrijven in relatie tot de reactant A voor de hierboven gegeven reactie, dan zal deze als volgt zijn.

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.

Reactietijd

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. Dit soort chemische modificatie staat bekend als chemische reactie. De tijd die nodig is om een ​​reactie tot op zekere hoogte te voltooien staat bekend als reactietijd. De tijd is afhankelijk van verschillende factoren die de reactie beïnvloeden. De deeltjesgrootte van reactanten, concentraties, hun fysische toestand, temperatuur en druk zijn bijvoorbeeld enkele van de factoren die de tijd beïnvloeden om een ​​reactie te voltooien. Anders dan voor de voltooiingstijd van de reactie, kunnen we de tijd meten tijdens de reactie. We kunnen bijvoorbeeld de halve reactietijd meten. Daarom is er geen specifieke definitie voor de reactietijd. Integendeel, we meten de tijd op basis van onze experimentbehoeften.