Atšķirība starp reakcijas ātrumu un reakcijas laiku

Reakcijas ātrums vs reakcijas laiks

Reakcijas ātrums un reakcijas laiks ir savstarpēji atkarīgi mainīgie. Reakcijas reakcijas ātrums nosaka laiku, kas nepieciešams reakcijas pabeigšanai līdz zināmai robežai.

Reakcijas ātrums

Reakcijas ātrums ir vienkārši norāde uz reakcijas ātrumu. Tāpēc to var uzskatīt par parametru, kas nosaka, cik ātra vai lēna ir reakcija. Dabiski, ka dažas reakcijas notiek ļoti lēni, tāpēc mēs pat nevaram redzēt reakciju notiekošu, ja vien to ļoti ilgi nenovērojam. Piemēram, akmeņu izturība pret ķīmiskiem procesiem ir ļoti lēna reakcija, kas notiek gadu gaitā. Turpretī kālija gabala reakcija ar ūdeni ir ļoti ātra; tādējādi izdalot lielu daudzumu siltuma, un to uzskata par enerģisku reakciju.

Apsveriet šo reakciju, ja reaģenti A un B nonāk pie produktiem C un D.

a A + b B → c C + d D

Reakcijas ātrumu var norādīt kā vienu no diviem reaģentiem vai produktiem.

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

Šeit a, b, c un d ir reaģentu un produktu stehiometriskie koeficienti. Reaģentiem ātruma vienādojumu raksta ar mīnusa zīmi, jo reakcijas laikā produkti noārda. Tomēr, tā kā produkti palielinās, tiem tiek dotas pozitīvas zīmes. 

Ķīmiskā kinētika ir reakcijas ātrumu izpēte, un ir daudz faktoru, kas ietekmē reakcijas ātrumu. Šie faktori ir reaģentu koncentrācijas, katalizatori, temperatūra, šķīdinātāja iedarbība, pH, dažreiz produkta koncentrācija utt. Šos faktorus var optimizēt, lai iegūtu maksimālu reakcijas ātrumu, vai arī tos var pielāgot, lai manipulētu ar nepieciešamajiem reakcijas ātrumiem. Ja mēs uzrakstīsim ātruma vienādojumu attiecībā pret reaģentu A iepriekšminētajai reakcijai, tas būs šāds.

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

Šajā reakcijā k ir ātruma konstante. Tā ir proporcionalitātes konstante, kas ir atkarīga no temperatūras. Reakcijas ātrumu un ātruma konstanti var atrast eksperimentos.

Reakcijas laiks

Kad viens vai vairāki reaģenti pārvēršas produktos, tiem var būt dažādas modifikācijas un enerģijas izmaiņas. Ķīmiskās saites reaģentos saplīst un veidojas jaunas saites, lai iegūtu produktus, kas pilnīgi atšķiras no reaģentiem. Šāda veida ķīmiskās modifikācijas sauc par ķīmisku reakciju. Laiks, kas vajadzīgs reakcijas pabeigšanai zināmā mērā, tiek saukts par reakcijas laiku. Laiks ir atkarīgs no dažādiem faktoriem, kas ietekmē reakciju. Piemēram, reaģentu daļiņu lielums, koncentrācijas, to fizikālie stāvokļi, temperatūra un spiediens ir daži no faktoriem, kas ietekmē reakcijas pabeigšanas laiku. Izņemot reakcijas pabeigšanas laiku, mēs varam izmērīt laiku visā reakcijā. Piemēram, mēs varam izmērīt reakcijas pusi. Tāpēc nav konkrētas reakcijas laika definīcijas. Drīzāk mēs mēra laiku atbilstoši mūsu eksperimenta vajadzībām.