Differenza tra velocità di reazione e costante di velocità

Tasso di reazione rispetto alla costante di velocità

Quando uno o più reagenti si convertono in prodotti, possono subire diverse modifiche e cambiamenti di energia. I legami chimici nei reagenti si stanno rompendo e nuovi legami si stanno formando per generare prodotti completamente diversi dai reagenti. Questa modifica chimica è nota come reazione chimica. Ci sono numerose variabili che controllano le reazioni. Studiando la termodinamica e la cinetica, possiamo trarre molte conclusioni su una reazione e su come controllarle. La termodinamica è lo studio delle trasformazioni di energia. Riguarda solo l'energia e la posizione dell'equilibrio in una reazione. Non ha nulla da dire su quanto sia veloce l'equilibrio raggiunto. Questo è nel dominio della cinetica.

Velocità di reazione

La velocità di reazione è semplicemente l'indicazione della velocità della reazione. Quindi può essere considerato come un parametro, che determina quanto velocemente o quanto sia lenta la reazione. Naturalmente alcune reazioni sono molto lente, quindi non possiamo nemmeno vedere la reazione in atto se non la osserviamo per un tempo molto lungo. Ad esempio, l'alterazione causata dagli agenti atmosferici da processi chimici è una reazione lenta, che avviene nel corso degli anni. Al contrario, la reazione di un pezzo di potassio con acqua è molto rapida, producendo una grande quantità di calore; quindi, è considerato come una reazione vigorosa.

Considerare la seguente reazione, in cui i reagenti A e B si stanno trasformando in prodotti C e D.

a A + b B → c C + d D

Il tasso per la reazione può essere dato in termini di uno dei due reagenti o prodotti.

Rate = - (1 / a) (dA / dt) = - (1 / b) (dB / dt) = (1 / c) (dC / dt) = (1 / d) (gg / dt)

a, b, c, d sono coefficienti stechiometrici dei reagenti e dei prodotti. Per i reagenti, l'equazione della velocità viene scritta con un segno meno, perché i prodotti si stanno esaurendo man mano che la reazione procede. Tuttavia, con l'aumentare dei prodotti, vengono dati segnali positivi.

La cinetica chimica è lo studio delle velocità di reazione e ci sono molti fattori che influenzano la velocità della reazione. Questi fattori sono concentrazioni di reagenti, catalizzatori, temperatura, effetti del solvente, pH, a volte concentrazioni del prodotto, ecc. Questi fattori possono essere ottimizzati per avere la massima velocità di reazione o possono essere regolati per manipolare le velocità di reazione richieste.

Tasso costante

Se scriviamo l'equazione della velocità in relazione al reagente A per la reazione sopra riportata, è come segue.

R = -K [A]^un [B]^B

In questa reazione, k è la costante di velocità. È una costante di proporzionalità, che dipende dalla temperatura. La frequenza e la costante di velocità di una reazione possono essere trovate dagli esperimenti.