Verschil tussen reactiesnelheid en snelheidsconstante
Share
Belangrijkste verschil - Rate of Reaction vs Rate Constant
Een chemische reactie omvat in hoofdzaak producten en reactanten. Afgezien van dat, zijn er enkele belangrijke voorwaarden die nodig zijn voor een chemische reactie om door te gaan tot de voltooiing. Zulke van deze omstandigheden omvatten de juiste temperatuur en druk, ionsterkte, enz. Elke chemische reactie kan echter worden verklaard aan de hand van de twee termen: de snelheid van reactie en snelheidsconstante. De reactiesnelheid beschrijft de snelheid waarmee de reactie voortgaat en de snelheidsconstante kwantificeert de snelheid van een reactie. Het grootste verschil tussen de reactiesnelheid en de snelheidsconstante is die snelheid van reactie is de verandering van de concentratie van reactanten of de verandering in concentratie van producten per tijdseenheid terwijl de snelheidsconstante de evenredigheidsconstante is die verband houdt met de snelheid van een bepaalde reactie.
Key Areas Covered
1. Wat is Rate of Reaction
- Definitie, eigenschappen, voorbeelden
2. Wat is Rate Constant
- Definitie, eigenschappen, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen de reactiesnelheid en de snelheidsconstante
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Sleutelbegrippen: Ionische sterkte, producten, snelheidsconstante, snelheid van reactie, reactanten
Wat is Rate of Reaction
De reactiesnelheid of de reactiesnelheid is de verandering in de concentratie van reactanten of de verandering in de concentratie van producten per tijdseenheid. Dit kan op twee manieren worden verkregen. Eén is door de concentratie van reactanten die tijdens de reactie zijn verbruikt te delen door de tijd die is verstreken voor die consumptie. De andere methode is door de concentratie van producten gevormd aan het einde van de reactie te delen door de tijd die is verstreken voor die formatie. Dit kan worden verkort zoals hieronder.
Rate = [Concentration] / Time
Maar meestal worden niet alle reactanten voor de reactie geconsumeerd. Daarom wordt de concentratie van de componenten genomen als de "verandering van de concentratie" in een bepaalde tijdsperiode. Dit wordt gegeven door het symbool Δ. Als de concentraties worden gemeten wanneer de tijd t is1 en dan op t2, dan is de tijd die nodig is voor de reactie (t2-t1) = verstreken tijd (Δt). Daarom wordt de tijd genomen als Δt. Vervolgens kan de reactiesnelheid worden gemeten zelfs vóór de voltooiing van de reactie.
Snelheid = Δ [reactant] / Δ tijd = Δ [product] / Δ tijd
Laten we een reactie overwegen tussen A en B die het product C geeft.
A + B → C
Voor de bovenstaande reactie kan de snelheid van de reactie worden gemeten door de verandering van de concentratie van A, B of C te bepalen.
Snelheid = - Δ [A] / Δt
Snelheid = - Δ [B] / Δt
Snelheid = Δ [C] / Δt
Merk op dat er een minteken is vóór de concentraties van A en B. Dat wordt gebruikt om de afname van de reactanten tijdens de tijdsperiode van At aan te geven. Maar er is geen minteken voor de concentratie van C. Dit komt omdat C niet wordt verbruikt maar wordt geproduceerd zodat de concentratie van C tijdens de reactie toeneemt.
Figuur 1: De grafiek van de reactiesnelheid versus de temperatuur
De bovenstaande grafiek toont de afhankelijkheid van de reactiesnelheid op de temperatuur van een enzymatische reactie. De optimale temperatuur is de temperatuur waarbij de reactiesnelheid zijn piek bereikt.
Wat is Rate Constant
De snelheidsconstante is de proportionaliteitsconstante gerelateerd aan de snelheid van een bepaalde reactie. Het hangt af van de temperatuur van het systeem. De snelheidsconstantes geven een idee over de snelheid van een reactie. Het symbool voor de snelheidsconstante is "k". Bijvoorbeeld voor de reactie tussen A en B die het product C geeft,
Snelheid = - Δ [A] / Δt
∴ Tarief α [A]
Snelheid = - Δ [B] / Δt
∴ Snelheid α [B]
De bovenstaande relaties kunnen worden gebruikt om een vergelijking op te stellen voor de reactiesnelheid, zoals hieronder.
Rate = k [A]een[B]b
waar,
k is de snelheidsconstante.
[A] is de concentratie van A [B] is de concentratie van Ba is de volgorde van de reactie met betrekking tot A
b is de volgorde van de reactie met betrekking tot B.
Voor een bepaalde temperatuur hebben de snelheidsconstanten een bepaalde waarde die zal veranderen afhankelijk van de temperatuursveranderingen. Deze temperatuurafhankelijkheid wordt gegeven door de vergelijking "Arrhenius-vergelijking".
K = Ae-(EA / RT)
waar,
K is de snelheidsconstante
A is de pre-exponentiële factor
EEEN is de activeringsenergie voor de reactie
R is de universele gasconstante
T is de temperatuur van het systeem
Deze vergelijking geeft het effect van de temperatuurverandering op de snelheidsconstante aan, evenals het effect van een katalysator. Het verhogen van de temperatuur verhoogt de snelheidsconstante. De toevoeging van een katalysator aan het reactiemengsel verlaagt de activeringsenergie en verhoogt de snelheidsconstante.
Verschil tussen reactiesnelheid en snelheidsconstante
Definitie
Reactiesnelheid: Snelheid van reactie is de verandering in de concentratie van reactanten of de verandering in de concentratie van producten per tijdseenheid.
Rate Constant: De snelheidsconstante is de proportionaliteitsconstante gerelateerd aan de snelheid van een bepaalde reactie.
Molaire concentratie
Reactiesnelheid: De reactiesnelheid hangt af van de molaire concentraties van reactanten en producten.
Rate Constant: De snelheidsconstante is niet afhankelijk van de molaire concentraties van reactanten en producten.
Temperatuur
Reactiesnelheid: Snelheid van reactie hangt indirect van de temperatuur af.
Rate Constant: De snelheidsconstante hangt in wezen af van de temperatuur.
Tijd
Reactiesnelheid: De reactiesnelheid hangt af van de tijd die nodig is voor de reactie.
Rate Constant: De snelheidsconstante hangt niet af van de tijd die nodig is voor de reactie.
Conclusie
De reactiesnelheid en snelheidsconstante zijn erg belangrijk bij het bepalen van de beste omstandigheden (zoals temperatuur) voor een bepaalde chemische reactie. Het zou dan gemakkelijk zijn om reacties te verwerken en de optimale hoeveelheden product in een korte tijdsperiode te krijgen. Daarom is het erg belangrijk om de eigenschappen en de verschillen tussen reactiesnelheid en snelheidsconstante te begrijpen.
Referenties:
1. "Snelheidsconstanten en de Arrhenius-vergelijking." Snelheidsconstanten en de Arrhenius-vergelijking. N.p., oktober 2002. Web. Beschikbaar Hier. 14 juli 2017.
2. "Reactiesnelheid." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. Beschikbaar Hier. 14 juli 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Effect van temperatuur op enzymen" Door domdomegg - Eigen werk (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
