Differenza tra il tasso di reazione e la costante di velocità
Share
Differenza principale - Velocità di reazione rispetto alla costante di velocità
Una reazione chimica comprende essenzialmente prodotti e reagenti. Oltre a questo, ci sono alcune condizioni importanti necessarie affinché una reazione chimica continui fino al completamento. Tali condizioni includono temperatura e pressione adeguate, forza ionica, ecc. Tuttavia, ogni singola reazione chimica può essere spiegata usando i due termini: la velocità di reazione e la costante di velocità. La velocità di reazione descrive la velocità alla quale procede la reazione e la costante di velocità quantifica la velocità di una reazione. La principale differenza tra velocità di reazione e costante di velocità è quella la velocità di reazione è la variazione della concentrazione dei reagenti o la variazione della concentrazione dei prodotti per unità di tempo mentre la costante di velocità è la costante di proporzionalità relativa al tasso di una particolare reazione.
Aree chiave coperte
1. Qual è il tasso di reazione
- Definizione, Proprietà, Esempi
2. Cos'è la costante di frequenza
- Definizione, Proprietà, Esempi
3. Qual è la differenza tra il tasso di reazione e la costante di velocità
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: forza ionica, prodotti, costante di velocità, velocità di reazione, reagenti
Qual è il tasso di reazione
La velocità di reazione o la velocità di reazione è la variazione della concentrazione dei reagenti o la variazione della concentrazione dei prodotti per unità di tempo. Questo può essere ottenuto in due modi. Uno è dividendo la concentrazione di reagenti consumati durante la reazione dal tempo trascorso per quel consumo. L'altro metodo è dividendo la concentrazione di prodotti formati alla fine della reazione dal tempo trascorso per quella formazione. Questo può essere abbreviato come di seguito.
Rate = [Concentrazione] / Tempo
Ma la maggior parte delle volte, tutti i reagenti non vengono consumati per la reazione. Pertanto, la concentrazione dei componenti viene considerata come il "cambiamento della concentrazione" in un particolare periodo di tempo. Questo è dato dal simbolo Δ. Se le concentrazioni vengono misurate quando il tempo è t1 e poi a t2, allora il tempo impiegato per la reazione è (t2-t1) = tempo trascorso (Δt). Pertanto, il tempo è preso come Δt. Quindi, la velocità di reazione può essere misurata anche prima del completamento della reazione.
Velocità = Δ [reagente] / Δ tempo = Δ [prodotto] / Δ tempo
Consideriamo una reazione tra A e B che dà il prodotto C.
A + B → C
Per la reazione di cui sopra, la velocità della reazione può essere misurata determinando il cambiamento di concentrazione di A, B o C.
Rate = - Δ [A] / Δt
Tasso = - Δ [B] / Δt
Velocità = Δ [C] / Δt
Si noti che c'è un segno meno davanti alle concentrazioni di A e B. Viene usato per indicare la diminuzione dei reagenti durante il periodo di tempo di Δt. Ma non c'è un segno negativo davanti alla concentrazione di C. Questo perché C non viene consumato ma viene prodotto in modo che la concentrazione di C aumenti durante la reazione.
Figura 1: il grafico della velocità di reazione rispetto alla temperatura
Il grafico sopra mostra la dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura di una reazione enzimatica. La temperatura ottimale è la temperatura alla quale la velocità di reazione è al suo massimo.
Cos'è la costante di frequenza
La costante di velocità è la costante di proporzionalità correlata alla velocità di una particolare reazione. Dipende dalla temperatura del sistema. Le costanti di velocità danno un'idea del tasso di una reazione. Il simbolo per la costante di velocità è "k". Ad esempio, per la reazione tra A e B che dà il prodotto C,
Rate = - Δ [A] / Δt
∴ Tasso α [A]
Tasso = - Δ [B] / Δt
∴ Tasso α [B]
Le relazioni di cui sopra possono essere utilizzate per costruire un'equazione per la velocità della reazione come di seguito.
Rate = k [A]un[B]B
dove,
k è la costante di velocità.
[A] è la concentrazione di A [B] è la concentrazione di Ba è l'ordine della reazione rispetto ad A
b è l'ordine della reazione rispetto a B
Per una particolare temperatura, le costanti di velocità hanno un valore definito che cambierà in base alle variazioni di temperatura. Questa dipendenza dalla temperatura è data dall'equazione chiamata "equazione di Arrhenius".
K = Ae-(EA / RT)
dove,
K è la costante di velocità
A è il fattore pre-esponenziale
EUN è l'energia di attivazione per la reazione
R è la costante universale del gas
T è la temperatura del sistema
Questa equazione indica l'effetto del cambiamento di temperatura sulla costante di velocità e l'effetto di un catalizzatore. Aumentando la temperatura aumenta la frequenza costante. L'aggiunta di un catalizzatore alla miscela di reazione diminuisce l'energia di attivazione e aumenta la velocità costante.
Differenza tra il tasso di reazione e la costante di velocità
Definizione
Tasso di reazione: La velocità di reazione è la variazione della concentrazione dei reagenti o il cambiamento nella concentrazione dei prodotti per unità di tempo.
Tasso costante: La costante di velocità è la costante di proporzionalità correlata alla velocità di una particolare reazione.
Concentrazione molare
Tasso di reazione: La velocità di reazione dipende dalle concentrazioni molari di reagenti e prodotti.
Tasso costante: La costante di velocità non dipende dalle concentrazioni molari di reagenti e prodotti.
Temperatura
Tasso di reazione: La velocità di reazione dipende dalla temperatura indirettamente.
Tasso costante: La costante di velocità dipende essenzialmente dalla temperatura.
Tempo
Tasso di reazione: La velocità di reazione dipende dal tempo impiegato per la reazione.
Tasso costante: La costante di velocità non dipende dal tempo impiegato per la reazione.
Conclusione
La velocità di reazione e la costante di velocità sono molto importanti nel determinare le migliori condizioni (come la temperatura) per una particolare reazione chimica. Quindi sarebbe facile gestire le reazioni e ottenere le quantità ottimali di prodotto in un breve periodo di tempo. Pertanto, è molto importante comprendere le proprietà e le differenze tra velocità di reazione e costante di velocità.
Riferimenti:
1. "Costanti di velocità e l'equazione di Arrhenius." Costanti di velocità e l'equazione di Arrhenius. N.p., ottobre 2002. Web. Disponibile qui. 14 luglio 2017.
2. "Tasso di reazione". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N. Web. Disponibile qui. 14 luglio 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Effetto della temperatura sugli enzimi" Di domdomegg - Opera propria (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
