Avainero reaktionopeuden ja nopeusvakion välillä on se, että reaktionopeus on nopeus, jolla lähtöaineet muuttuvat tuotteiksi, kun taas nopeusvakio on suhteellisuuskerroin, joka yhdistää kemiallisen reaktion nopeuden tietyssä lämpötilassa pitoisuuteen lähtöaineen tai lähtöaineiden pitoisuuksien tuloon.
Kun yksi tai useampi lähtöaine muunnetaan tuotteiksi, ne voivat käydä läpi erilaisia muutoksia ja energiamuutoksia. Reagensseissa olevat kemialliset sidokset katkeavat ja uusia sidoksia muodostuu tuottamaan tuotteita, jotka ovat täysin erilaisia kuin lähtöaineet. Tämä kemiallinen muunnos tunnetaan kemiallisina reaktioina. Reaktionopeus ja nopeusvakio ovat tärkeitä kemiallisia käsitteitä, jotka voivat antaa lisätietoja kemiallisista reaktioista.
Mikä on reaktionopeus?
Reaktionopeus tai reaktionopeus on nopeus, jolla reagoivat aineet muuttuvat tuotteiksi. Reaktionopeus on yksinkertaisesti osoitus reaktion nopeudesta. Siksi voimme pitää sitä parametrina, joka määrittää kuinka nopea tai hidas reaktio on. Tietysti jotkut reaktiot ovat hyvin hitaita, joten emme voi edes nähdä reaktion tapahtuvan, ellemme tarkkaile sitä hyvin pitkään. Esimerkiksi kemiallisten prosessien aiheuttama kiven rapautuminen on hidas reaktio, joka tapahtuu vuosien kuluessa. Sitä vastoin kaliumpalan reaktio veden kanssa on erittäin nopeaa ja tuottaa suuren määrän lämpöä; siksi sitä pidetään voimakkaana reaktiona.
Ajatellaan seuraavaa reaktiota, jossa lähtöaineet A ja B muuttuvat tuotteiksi C ja D.
a A + b B ⟶ c C + d D
Voimme antaa reaktion nopeuden jommankumman lähtöaineen tai tuotteen perusteella.
Nopeus=-(1/a) (dA/dt)=-(1/b) (dB/dt)=(1/c) (dC/dt)=(1/d) (dD/ dt)
Tässä a, b, c ja d ovat lähtöaineiden ja tuotteiden stoikiometrisiä kertoimia. Reagensseille meidän tulisi kirjoittaa nopeusyhtälö miinusmerkillä, koska tuotteet ehtyvät reaktion edetessä. Tuotteiden lisääntyessä meidän on kuitenkin käytettävä positiivisia merkkejä.
Kuva 01: Tietyn reaktionopeuden kasvu lämpötilan noustessa
Kemiallinen kinetiikka tutkii reaktionopeuksia, ja monet tekijät vaikuttavat reaktion nopeuteen. Näitä tekijöitä ovat reagoivien aineiden pitoisuudet, katalysaattorit, lämpötila, liuotinvaikutukset, pH, tuotepitoisuudet jne. Voimme optimoida nämä tekijät saadaksemme maksimaalisen reaktionopeuden, tai voimme säätää näitä tekijöitä manipuloidaksemme tarvittavia reaktionopeuksia.
Mikä on nopeusvakio?
Nopeusvakio on suhteellisuuskerroin, joka yhdistää kemiallisen reaktion nopeuden tietyssä lämpötilassa reagoivan aineen pitoisuuteen tai reagoivien aineiden pitoisuuksien tuloon. Jos kirjoitamme nopeusyhtälön suhteessa reagoivaan aineeseen A edellä mainitulle reaktiolle, se on seuraava.
R=-K [A]a [B]b
Tässä reaktiossa k on nopeusvakio. Se on suhteellisuusvakio, joka riippuu lämpötilasta. Voimme määrittää reaktion nopeuden ja nopeusvakion kokein.
Mitä eroa on reaktionopeudella ja nopeusvakiolla?
Avainero reaktionopeuden ja nopeusvakion välillä on, että reaktionopeus tai reaktionopeus on nopeus, jolla lähtöaineet muuttuvat tuotteiksi, kun taas nopeusvakio on suhteellisuuskerroin, joka liittyy kemiallisen reaktion nopeuteen tietyssä lämpötila reagoivan aineen pitoisuuteen tai lähtöaineiden pitoisuuksien tuloon. Sekä reaktionopeus että nopeusvakio osoittavat reaktionopeutta. Pelkkä nopeusvakio ei kuitenkaan voi antaa pätevää lausuntoa reaktionopeudesta.
Yhteenveto – Reaktionopeus vs nopeuden vakio
Avainero reaktionopeuden ja nopeusvakion välillä on, että reaktionopeus tai reaktionopeus on nopeus, jolla lähtöaineet muuttuvat tuotteiksi, kun taas nopeusvakio on suhteellisuuskerroin, joka liittyy kemiallisen reaktion nopeuteen tietyssä lämpötila reagoivan aineen pitoisuuteen tai lähtöaineiden pitoisuuksien tuloon.
