Reakciósebesség vs reakcióidő
A reakciósebesség és a reakcióidő egymástól függő változók. A reakció reakciósebessége meghatározza azt az időt, amely alatt a reakció bizonyos mértékig befejeződik.
Reakciósebesség
A reakciósebesség egyszerűen a reakció sebességének jelzése. Ezért tekinthető olyan paraméternek, amely meghatározza, hogy milyen gyors vagy lassú a reakció. Természetesen egyes reakciók nagyon lassúak, így nem is láthatjuk a reakciót, hacsak nem figyeljük nagyon sokáig. Például a kőzetek kémiai folyamatok általi mállása nagyon lassú reakció, amely az évek során megy végbe. Ezzel szemben egy darab kálium reakciója vízzel nagyon gyors; így nagy mennyiségű hőt termel, és ezt erőteljes reakciónak tekintik.
Vegyük figyelembe a következő reakciót, ahol az A és B reagens a C és D termékekhez megy.
a A + b B → c C + d D
A reakció sebességét két reaktáns vagy termék formájában is megadhatjuk.
Arány=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=(1/c) d[C]/dt=(1/d) d[D]/dt
Itt a, b, c és d a reaktánsok és termékek sztöchiometrikus együtthatói. A reagensek esetében a sebességi egyenletet mínuszjellel írjuk, mivel a reakció előrehaladtával a termékek kimerülnek. A termékek növekedésével azonban pozitív előjelek vannak.
A kémiai kinetika a reakciósebességek tanulmányozása, és számos tényező befolyásolja a reakció sebességét. Ezek a tényezők a reagensek koncentrációja, a katalizátorok, a hőmérséklet, az oldószer hatása, a pH, néha a termék koncentrációja stb. Ezek a tényezők optimalizálhatók a maximális reakciósebesség eléréséhez, vagy beállíthatók a szükséges reakciósebességek manipulálására. Ha felírjuk a sebességi egyenletet az A reagenshez viszonyítva a fent megadott reakcióhoz, akkor az a következő lesz.
R=-K [A]a [B]b
Ebben a reakcióban k a sebességi állandó. Ez egy arányossági állandó, amely a hőmérséklettől függ. A reakció sebessége és sebességi állandója kísérletekkel meghatározható.
Reakcióidő
Amikor egy vagy több reaktáns termékké alakul, különböző módosulásokon és energiaváltozásokon eshetnek át. A reagensekben a kémiai kötések megszakadnak, és új kötések jönnek létre, és olyan termékek keletkeznek, amelyek teljesen különböznek a reaktánsoktól. Ezt a fajta kémiai módosítást kémiai reakciónak nevezik. A reakció bizonyos mértékig történő befejezéséhez szükséges időt reakcióidőnek nevezzük. Az idő a reakciót befolyásoló különböző tényezőktől függ. Például a reagensek részecskemérete, koncentrációja, fizikai állapota, hőmérséklete és nyomása néhány olyan tényező, amely befolyásolja a reakció befejeződésének idejét. A reakció befejeződési idején kívül a reakció teljes időtartamát mérhetjük. Például mérhetjük a fél reakcióidőt. Ezért nincs konkrét definíció a reakcióidőre. Inkább a kísérleti szükségleteink szerint mérjük az időt.
Mi a különbség a reakciósebesség és a reakcióidő között?
• A reakciósebesség határozza meg, hogy milyen gyors vagy lassú a reakció. A reakcióidő az az idő, amely alatt a reakció bizonyos mértékig befejeződik.
• Ha egy adott reakciónál nagy a reakciósebesség, akkor a reakcióidő alacsony. Ha a reakció sebessége alacsony, akkor a reakcióidő hosszabb lesz.
