Diferența dintre rata de reacție și rata constantă
Share
Diferența principală - rata de reacție vs. rata constantă
O reacție chimică include, în esență, produse și reactanți. În afară de aceasta, există câteva condiții importante pentru ca o reacție chimică să se desfășoare până la finalizare. Astfel de condiții includ temperatura și presiunea corespunzătoare, rezistența ionică etc. Cu toate acestea, fiecare reacție chimică poate fi explicată folosind cei doi termeni: viteza de reacție și rata constantă. Rata de reacție descrie viteza la care reacționează reacția și rata constantă cuantifică viteza unei reacții. Principala diferență dintre rata de reacție și rata constantă este aceea rata de reacție este schimbarea concentrației de reactanți sau modificarea concentrației de produse pe unitate de timp în timp ce rata constantă este constanta proporționalității legată de rata unei reacții particulare.
Domenii cheie acoperite
1. Care este rata de reacție
- Definiție, proprietăți, exemple
2. Ce este rata constantă
- Definiție, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre rata de reacție și rata constantă
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: puterea ionică, produse, viteza constantă, viteza de reacție, reactivi
Care este rata de reacție
Rata de reacție sau viteza de reacție este modificarea concentrației reactanților sau modificarea concentrației de produse pe unitate de timp. Acest lucru se poate obține în două moduri. Unul este împărțind concentrația de reactanți consumați în timpul reacției din timpul scurs pentru consumul respectiv. Cealaltă metodă este prin împărțirea concentrației de produse formate la sfârșitul reacției din timpul scurs pentru formarea respectivă. Acest lucru poate fi scurtat ca mai jos.
Rata = [Concentrare] / Timp
Dar, de cele mai multe ori, toți reactanții nu sunt consumați pentru reacție. Prin urmare, concentrația componentelor este considerată "schimbarea concentrației" la o anumită perioadă de timp. Aceasta este dată de simbolul Δ. Dacă concentrațiile sunt măsurate când timpul este t1 și apoi la t2, atunci timpul necesar pentru reacție este (t2-T1) = timpul scurs (Δt). Prin urmare, timpul este luat ca Δt. Apoi, viteza de reacție poate fi măsurată chiar înainte de finalizarea reacției.
Rata = Δ [reactant] / Δ timp = Δ [produs] / Δ timp
Să considerăm o reacție între A și B care dă produsul C.
A + B → C
Pentru reacția de mai sus, viteza reacției poate fi măsurată prin determinarea modificării concentrației de A, B sau C.
Rata = - Δ [A] / Δt
Rata = - Δ [B] / Δt
Rata = Δ [C] / Δt
Rețineți că există o marcă minus în fața concentrațiilor de A și B. Aceasta este utilizată pentru a indica scăderea reactanților în timpul perioadei Δt. Dar nu există nicio marcă minus în fața concentrației de C. Acest lucru se datorează faptului că C nu este consumat, ci este produs astfel încât concentrația lui C crește pe parcursul reacției.
Figura 1: graficul ratei de reacție față de temperatură
Graficul de mai sus arată dependența ratei de reacție de temperatura temperaturii unei reacții enzimatice. Temperatura optimă este temperatura la care viteza de reacție este la vârf.
Ce este rata constantă
Rata constantă este constanta proporționalității legată de rata unei reacții particulare. Depinde de temperatura sistemului. Constantele de viteză dau o idee despre rata unei reacții. Simbolul pentru constanta ratei este "k". De exemplu, pentru reacția dintre A și B care dă produsul C,
Rata = - Δ [A] / Δt
∴ Rata α [A]
Rata = - Δ [B] / Δt
∴ Rata α [B]
Relațiile de mai sus pot fi folosite pentru a construi o ecuație pentru rata de reacție, după cum urmează.
Rata = k [A]A[B]b
Unde,
k este rata constantă.
[A] este concentrația lui A [B] este concentrația lui Ba este ordinea reacției față de A
b este ordinea reacției față de B
Pentru o anumită temperatură, constantele ratei au o valoare definită care se va schimba în funcție de schimbările de temperatură. Această dependență de temperatură este dată de ecuația numită "ecuația lui Arrhenius".
K = Ae-(EA / RT)
Unde,
K este constanta ratei
A este factorul pre-exponențial
EA este energia de activare a reacției
R este constanta gazului universal
T este temperatura sistemului
Această ecuație indică efectul schimbării temperaturii asupra constantei vitezei, precum și efectul unui catalizator. Creșterea temperaturii crește rata constantă. Adăugarea unui catalizator la amestecul de reacție scade energia de activare și mărește constanta vitezei.
Diferența dintre rata de reacție și rata constantă
Definiție
Rata de reacție: Rata de reacție este modificarea concentrației de reactanți sau modificarea concentrației de produse pe unitate de timp.
Rata constantă: Rata constantă este constanta proporționalității legată de rata unei reacții particulare.
Concentrația molară
Rata de reacție: Rata de reacție depinde de concentrația molară a reactanților și a produselor.
Rata constantă: Constanta de viteză nu depinde de concentrațiile molare ale reactanților și ale produselor.
Temperatura
Rata de reacție: Rata de reacție depinde de temperatură indirect.
Rata constantă: Rata constantă depinde în mod esențial de temperatură.
Timp
Rata de reacție: Rata de reacție depinde de timpul necesar reacției.
Rata constantă: Constanta de viteză nu depinde de timpul necesar reacției.
Concluzie
Rata de reacție și rata constantă sunt foarte importante în determinarea celor mai bune condiții (cum ar fi temperatura) pentru o reacție chimică particulară. Apoi ar fi ușor să se facă față reacțiilor și pot fi obținute cantitățile optime de produs într-o perioadă scurtă de timp. Prin urmare, este foarte important să se înțeleagă proprietățile și diferențele dintre rata de reacție și rata constantă.
Referințe:
1. "Constantele de viteză și ecuația arrhenius". Constantele ratei și ecuația arrhenius. N.p., octombrie 2002. Web. Disponibil aici. 14 iulie 2017.
2. "Rata de reacție". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. Disponibil aici. 14 iulie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Efectul temperaturii asupra enzimelor" de domdomegg - munca proprie (CC BY 4.0) prin Wikimedia Commons
