Reakcijos greitis ir reakcijos laikas
Reakcijos greitis ir reakcijos laikas yra vienas nuo kito priklausomi kintamieji. Reakcijos greitis lemia laiką, kurio prireiks reakcijai iki tam tikro lygio užbaigti.
Reakcijos greitis
Reakcijos greitis yra tiesiog reakcijos greičio rodiklis. Todėl jis gali būti laikomas parametru, kuris lemia reakcijos greitį ar lėtą. Natūralu, kad kai kurios reakcijos yra labai lėtos, todėl mes net nematome vykstančios reakcijos, nebent jos stebime labai ilgai. Pavyzdžiui, uolienų dūlėjimas dėl cheminių procesų yra labai lėta reakcija, kuri vyksta bėgant metams. Priešingai, kalio gabalo reakcija su vandeniu yra labai greita; taigi, išsiskiria didelis šilumos kiekis ir tai laikoma stipria reakcija.
Apsvarstykite šią reakciją, kai reagentai A ir B patenka į produktus C ir D.
a A + b B → c C + d D
Reakcijos greitis gali būti nurodytas dviem reagentais arba produktais.
Kaina=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=(1/c) d[C]/dt=(1/d) d[D]/dt
Čia a, b, c ir d yra reagentų ir produktų stechiometriniai koeficientai. Reagentams greičio lygtis rašoma minuso ženklu, nes vykstant reakcijai produktai senka. Tačiau didėjant produktų kiekiui, jiems suteikiami teigiami ženklai.
Cheminė kinetika yra reakcijos greičio tyrimas, ir yra daug veiksnių, turinčių įtakos reakcijos greičiui. Šie veiksniai yra reagentų koncentracijos, katalizatoriai, temperatūra, tirpiklio poveikis, pH, kartais produkto koncentracija ir kt. Šiuos veiksnius galima optimizuoti, kad būtų pasiektas maksimalus reakcijos greitis, arba koreguoti, kad būtų galima valdyti reikiamus reakcijos greičius. Jei aukščiau nurodytos reakcijos greičio lygtį parašysime reagento A atžvilgiu, ji bus tokia.
R=-K [A]a [B]b
Šioje reakcijoje k yra greičio konstanta. Tai proporcingumo konstanta, kuri priklauso nuo temperatūros. Reakcijos greitį ir greičio konstantą galima rasti eksperimentais.
Reakcijos laikas
Kai viena ar daugiau reagentų virsta produktais, jie gali patirti įvairių modifikacijų ir energijos pokyčių. Cheminiai ryšiai reagentuose nutrūksta ir susidaro nauji ryšiai, kad susidarytų produktai, kurie visiškai skiriasi nuo reagentų. Toks cheminis modifikavimas yra žinomas kaip cheminė reakcija. Laikas, kurio reikia tam tikram reakcijos užbaigimui, yra žinomas kaip reakcijos laikas. Laikas priklauso nuo įvairių veiksnių, turinčių įtakos reakcijai. Pavyzdžiui, reagentų dalelių dydis, koncentracijos, jų fizinės būsenos, temperatūra ir slėgis yra kai kurie veiksniai, turintys įtakos reakcijos užbaigimo laikui. Išskyrus reakcijos pabaigos laiką, mes galime matuoti visą reakcijos laiką. Pavyzdžiui, galime išmatuoti pusę reakcijos laiko. Todėl nėra konkretaus reakcijos laiko apibrėžimo. Atvirkščiai, mes matuojame laiką pagal savo eksperimento poreikius.
Kuo skiriasi reakcijos greitis ir reakcijos laikas?
• Reakcijos greitis nustato, kaip greitai arba kaip lėtai vyksta reakcija. Reakcijos laikas – tai laikas, kurio reikia reakcijai iki tam tikro lygio užbaigti.
• Jei konkrečios reakcijos reakcijos greitis yra didelis, tada reakcijos laikas yra mažas. Taip pat jei reakcijos greitis mažas, reakcijos laikas bus ilgesnis.
