Η βασική διαφορά μεταξύ του ρυθμού αντίδρασης και της σταθεράς ειδικής ταχύτητας είναι ότι ο ρυθμός αντίδρασης δίνει μια ένδειξη της ταχύτητας με την οποία οι αντιδράσεις μετατρέπονται σε προϊόντα ενώ η σταθερά ειδικής ταχύτητας είναι σταθερά αναλογικότητας.
Όταν ένα ή περισσότερα αντιδρώντα μετατρέπονται σε προϊόντα, ενδέχεται να υποστούν διαφορετικές τροποποιήσεις και αλλαγές ενέργειας. Οι χημικοί δεσμοί στα αντιδρώντα διασπώνται και σχηματίζονται νέοι δεσμοί για τη δημιουργία προϊόντων που είναι εντελώς διαφορετικά από τα αντιδρώντα. Αυτοί οι τύποι χημικών τροποποιήσεων είναι γνωστές ως χημικές αντιδράσεις. Υπάρχουν πολλές μεταβλητές που ελέγχουν τις αντιδράσεις. Μελετώντας τη θερμοδυναμική και την κινητική, μπορούμε να βγάλουμε πολλά συμπεράσματα για μια αντίδραση και πώς μπορούμε να τα ελέγξουμε. Η θερμοδυναμική είναι η μελέτη των μετασχηματισμών της ενέργειας. Ασχολείται μόνο με την ενεργειακή και τη θέση της ισορροπίας σε μια αντίδραση. Δεν έχει τίποτα να πει για το πόσο γρήγορα επιτυγχάνεται η ισορροπία. Αυτή η ερώτηση είναι ο τομέας της κινητικής.
Τι είναι ο ρυθμός αντίδρασης;
Ο ρυθμός αντίδρασης είναι απλώς η ένδειξη της ταχύτητας της αντίδρασης. Μπορεί να θεωρηθεί ως μια παράμετρος που καθορίζει πόσο γρήγορη ή αργή είναι η αντίδραση. Φυσικά, ορισμένες αντιδράσεις είναι πολύ αργές, επομένως δεν μπορούμε καν να δούμε την αντίδραση να λαμβάνει χώρα εάν δεν την παρατηρήσουμε για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, η διάβρωση των πετρωμάτων με χημικές διεργασίες είναι μια πολύ αργή αντίδραση που λαμβάνει χώρα με τα χρόνια. Αντίθετα, η αντίδραση μεταξύ ενός κομματιού καλίου και νερού είναι πολύ γρήγορη και παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας. αυτό θεωρείται μια έντονη αντίδραση.
Σκεφτείτε την ακόλουθη αντίδραση όπου τα αντιδρώντα Α και Β πηγαίνουν στα προϊόντα C και D.
a A + b B → c C + d D
Ο ρυθμός για την αντίδραση μπορεί να δοθεί σε ένα από τα δύο αντιδρώντα ή προϊόντα.
Ποσοστό=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=-(1/c) d[C]/dt=-(1/ δ) d[D]/dt
Τα a, b, c και d είναι στοιχειομετρικοί συντελεστές των αντιδρώντων και προϊόντων. Για τα αντιδρώντα, η εξίσωση ρυθμού γράφεται με αρνητικό πρόσημο επειδή τα προϊόντα εξαντλούνται καθώς προχωρά η αντίδραση. Ωστόσο, καθώς τα προϊόντα αυξάνονται, δίνονται θετικά σημάδια.
Εικόνα 01: Ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας
Η χημική κινητική είναι η μελέτη των ρυθμών αντίδρασης και υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα της αντίδρασης. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων, τους καταλύτες, τη θερμοκρασία, τις επιδράσεις του διαλύτη, το pH, μερικές φορές τις συγκεντρώσεις του προϊόντος κ.λπ. Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να βελτιστοποιηθούν ώστε να έχουν τον μέγιστο ρυθμό αντίδρασης ή μπορούν να προσαρμοστούν για να χειριστούν τους απαιτούμενους ρυθμούς αντίδρασης.
Τι είναι η συγκεκριμένη σταθερά ρυθμού;
Αν γράψουμε την εξίσωση ταχύτητας σε σχέση με το αντιδρόν Α στην παραπάνω αντίδραση, είναι η εξής.
R=-K [A]a [B]b
Σε αυτήν την αντίδραση, k είναι η σταθερά ταχύτητας. Αυτό είναι γνωστό ως σταθερά ειδικής ταχύτητας όταν η συγκέντρωση κάθε αντιδρώντος είναι μονάδα. δηλαδή ένα mole/dm3. Είναι μια σταθερά αναλογικότητας που εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Η σταθερά ταχύτητας και ειδικής ταχύτητας μιας αντίδρασης μπορούν να βρεθούν με πειράματα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ρυθμού αντίδρασης και της σταθεράς ειδικής ταχύτητας;
Ο ρυθμός αντίδρασης δίνει μια ένδειξη της ταχύτητας με την οποία οι αντιδράσεις μετατρέπονται σε προϊόντα ενώ η σταθερά ειδικής ταχύτητας είναι σταθερά αναλογικότητας. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του ρυθμού αντίδρασης και της σταθεράς ειδικής ταχύτητας. Το πιο σημαντικό, η συγκεκριμένη σταθερά ταχύτητας είναι μέρος του ρυθμού αντίδρασης. Μόνο η συγκεκριμένη σταθερά ρυθμού δεν μπορεί να δώσει έγκυρη δήλωση της ταχύτητας αντίδρασης.
Σύνοψη – Ρυθμός αντίδρασης έναντι σταθεράς ειδικής ταχύτητας
Η βασική διαφορά μεταξύ του ρυθμού αντίδρασης και της σταθεράς ειδικής ταχύτητας είναι ότι ο ρυθμός αντίδρασης δίνει μια ένδειξη της ταχύτητας με την οποία οι αντιδράσεις μετατρέπονται σε προϊόντα ενώ η σταθερά ειδικής ταχύτητας είναι σταθερά αναλογικότητας.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. "Reaction Rate Increase with Increasing Temperature" By Brazosport College – Ίδια εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
