Differenza tra il tasso di reazione e il tempo di reazione

Reaction Rate vs Reaction Time

La velocità di reazione e il tempo di reazione sono variabili interdipendenti. La velocità di reazione di una reazione determina il tempo necessario per completare la reazione in una certa misura.

Velocità di reazione

La velocità di reazione è semplicemente l'indicazione della velocità della reazione. Pertanto, può essere considerato come un parametro, che determina quanto velocemente o quanto sia lenta una 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 molto lenta, che si verifica nel corso degli anni. Al contrario, la reazione di un pezzo di potassio con acqua è molto rapida; quindi, produce una grande quantità di calore ed è considerata una reazione vigorosa.

Considerare la seguente reazione in cui i reagenti A e B stanno andando ai 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) d [A] / dt = - (1 / b) d [B] / dt = (1 / c) d [C] / dt = (1 / d) d [D] / dt

Qui, 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 dei 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. Se scriviamo l'equazione della velocità in relazione al reagente A per la reazione sopra descritta, sarà 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.

Tempo di reazione

Quando uno o più reagenti si convertono in prodotti, possono subire diverse modifiche e cambiamenti di energia. I legami chimici nei reagenti si rompono e si formano nuovi legami, per generare prodotti totalmente diversi dai reagenti. Questo tipo di modifica chimica è nota come reazione chimica. Il tempo impiegato per completare una reazione in una certa misura è noto come tempo di reazione. Il tempo dipende da vari fattori che influenzano la reazione. Ad esempio, la dimensione delle particelle dei reagenti, le concentrazioni, i loro stati fisici, la temperatura e la pressione sono alcuni dei fattori che influenzano il tempo necessario per completare una reazione. A parte il tempo di completamento della reazione, possiamo misurare il tempo durante tutta la reazione. Ad esempio, possiamo misurare il tempo di reazione a metà. Pertanto, non esiste una definizione specifica per il tempo di reazione. Piuttosto, misuriamo il tempo in base alle nostre esigenze di esperimento.