Reaksjonsfrekvens kontra reaksjonstid
Reaksjonshastighet og reaksjonstid er inter-avhengige variabler. Reaksjonshastigheten til en reaksjon bestemmer tiden det vil ta å fullføre reaksjonen til en viss grad.
Reaksjonsfrekvens
Reaksjonshastigheten er ganske enkelt en indikasjon på reaksjonshastigheten. Derfor kan det betraktes som en parameter, som bestemmer hvor fort eller hvor sakte en reaksjon er. Naturligvis er noen reaksjoner veldig langsomme, så vi kan ikke engang se reaksjonen finne sted med mindre vi observerer den i veldig lang tid. For eksempel er steinforvitring ved kjemiske prosesser en veldig langsom reaksjon, som finner sted over årene. I motsetning til dette er reaksjonen av et stykke kalium med vann veldig rask; produserer derfor en stor mengde varme, og det anses som en kraftig reaksjon.
Tenk på følgende reaksjon der reaktantene A og B går til produktene C og D.
a A + b B → c C + d D
Hastigheten for reaksjonen kan angis som en av to reaktanter eller produkter.
Rate=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=(1/c) d[C]/dt=(1/d) d[D]/dt
Her er a, b, c og d støkiometriske koeffisienter for reaktantene og produktene. For reaktantene er hastighetsligningen skrevet med et minustegn, fordi produktene tømmes etter hvert som reaksjonen fortsetter. Men ettersom produktene øker, får de positive tegn.
Kjemisk kinetikk er studiet av reaksjonshastighetene, og det er mange faktorer som påvirker reaksjonshastigheten. Disse faktorene er konsentrasjoner av reaktantene, katalysatorer, temperatur, løsningsmiddeleffekter, pH, noen ganger produktkonsentrasjoner, etc. Disse faktorene kan optimaliseres for å ha maksimal reaksjonshastighet eller kan justeres for å manipulere de nødvendige reaksjonshastighetene. Hvis vi skriver hastighetsligningen i forhold til reaktanten A for reaksjonen ovenfor, blir den som følger.
R=-K [A]a [B]b
I denne reaksjonen er k hastighetskonstanten. Det er en proporsjonalitetskonstant, som avhenger av temperaturen. Hastighet og hastighetskonstanten for en reaksjon kan bli funnet ved hjelp av eksperimenter.
Reaksjonstid
Når en eller flere reaktanter konverteres til produkter, kan de gå gjennom ulike modifikasjoner og energiendringer. De kjemiske bindingene i reaktantene brytes og nye bindinger dannes for å generere produkter som er tot alt forskjellige fra reaktantene. Denne typen kjemisk modifikasjon er kjent som kjemisk reaksjon. Tiden det tar å fullføre en reaksjon til en viss grad er kjent som reaksjonstid. Tiden avhenger av ulike faktorer som påvirker reaksjonen. For eksempel er partikkelstørrelsen til reaktanter, konsentrasjoner, deres fysiske tilstander, temperatur og trykk noen av faktorene som påvirker tiden for å fullføre en reaksjon. Annet enn for ferdigstillelsestiden for reaksjonen, kan vi måle tiden gjennom hele reaksjonen. For eksempel kan vi måle den halve reaksjonstiden. Derfor er det ingen spesifikk definisjon for reaksjonstid. I stedet måler vi tiden i henhold til eksperimentbehovene våre.
Hva er forskjellen mellom reaksjonsfrekvens og reaksjonstid?
• Reaksjonshastigheten avgjør hvor rask eller treg reaksjonen er. Reaksjonstid er tiden det tar å fullføre en reaksjon til en viss grad.
• Hvis reaksjonshastigheten er høy for en bestemt reaksjon, er reaksjonstiden lav. Også hvis reaksjonshastigheten er lav, vil reaksjonstiden bli lengre.
