Põhiline erinevus reaktsioonikiiruse ja erikiiruskonstandi vahel on see, et reaktsioonikiirus näitab kiirust, millega reaktsioonid muunduvad produktideks, samas kui erikiiruskonstant on proportsionaalsuskonstant.
Kui üks või mitu reagenti muudetakse toodeteks, võivad need läbida erinevaid modifikatsioone ja energiamuutusi. Reagentides olevad keemilised sidemed katkevad ja moodustuvad uued sidemed, et tekitada tooteid, mis on reagentidest täiesti erinevad. Seda tüüpi keemilisi modifikatsioone nimetatakse keemilisteks reaktsioonideks. Reaktsioone reguleerivad arvukad muutujad. Termodünaamikat ja kineetikat uurides saame teha palju järeldusi reaktsiooni ja nende kontrollimise kohta. Termodünaamika uurib energia muundumisi. See puudutab ainult reaktsiooni energeetikat ja tasakaalu asendit. Sellel pole midagi öelda selle kohta, kui kiiresti tasakaal saavutatakse. See küsimus on kineetika valdkond.
Mis on reaktsioonikiirus?
Reaktsioonikiirus näitab lihts alt reaktsiooni kiirust. Seda võib pidada parameetriks, mis määrab, kui kiire või aeglane reaktsioon on. Loomulikult on mõned reaktsioonid väga aeglased, nii et me ei saa isegi näha reaktsiooni toimuvat, kui me seda väga pikka aega ei jälgi. Näiteks kivimite murenemine keemiliste protsesside tõttu on tõesti aeglane reaktsioon, mis toimub aastate jooksul. Seevastu reaktsioon kaaliumitüki ja vee vahel on väga kiire ja tekitab palju soojust; seda peetakse jõuliseks reaktsiooniks.
Mõelge järgmisele reaktsioonile, kus reagendid A ja B lähevad toodetesse C ja D.
a A + b B → c C + d D
Reaktsiooni kiiruse võib esitada kahe reagendi või produktina.
Määr=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=-(1/c) d[C]/dt=-(1/ d) d[D]/dt
a, b, c ja d on reagentide ja produktide stöhhiomeetrilised koefitsiendid. Reagentide puhul on kiirusvõrrand kirjutatud miinusmärgiga, kuna produktid kahanevad reaktsiooni kulgedes. Kuna aga toodete arv kasvab, on neile antud positiivseid märke.
Joonis 01: Reaktsioonikiirus suureneb koos temperatuuri tõusuga
Keemiline kineetika uurib reaktsioonikiirusi ja reaktsiooni kiirust mõjutavad paljud tegurid. Need tegurid hõlmavad reagentide kontsentratsioone, katalüsaatoreid, temperatuuri, lahusti mõju, pH-d, mõnikord ka toote kontsentratsioone jne. Neid tegureid saab optimeerida, et saavutada maksimaalne reaktsioonikiirus, või neid saab reguleerida, et muuta vajalikke reaktsioonikiirusi.
Mis on erikiiruse konstant?
Kui kirjutame kiirusvõrrandi ül altoodud reaktsiooni reagendi A suhtes, on see järgmine.
R=-K [A]a [B]b
Selles reaktsioonis on k kiiruskonstant. Seda nimetatakse spetsiifiliseks kiiruskonstandiks, kui iga reagendi kontsentratsioon on ühtsus; st üks mool/dm3. See on proportsionaalsuskonstant, mis sõltub temperatuurist. Reaktsiooni kiiruse ja spetsiifilise kiiruskonstandi saab leida katsetega.
Mis vahe on reaktsioonikiirusel ja erikiiruse konstandil?
Reaktsioonikiirus näitab kiirust, millega reaktsioonid muunduvad produktideks, samas kui erikiiruskonstant on proportsionaalsuskonstant. Niisiis, see on peamine erinevus reaktsioonikiiruse ja erikiiruse konstandi vahel. Veelgi olulisem on see, et spetsiifiline kiiruskonstant on osa reaktsioonikiirusest. Ainult spetsiifiline kiiruskonstant ei saa anda õiget väidet reaktsioonikiiruse kohta.
Kokkuvõte – reaktsioonikiirus vs erikiiruse konstant
Põhiline erinevus reaktsioonikiiruse ja erikiiruskonstandi vahel on see, et reaktsioonikiirus näitab kiirust, millega reaktsioonid muunduvad produktideks, samas kui erikiiruskonstant on proportsionaalsuskonstant.
Pilt:
1. Brazosport College'i "Reaktsioonikiiruse suurenemine temperatuuri tõusuga" – oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
