რეაქციის სიხშირე რეაქციის დროის წინააღმდეგ
რეაქციის სიჩქარე და რეაქციის დრო ურთიერთდამოკიდებული ცვლადებია. რეაქციის რეაქციის სიჩქარე განსაზღვრავს იმ დროს, რომელიც დასჭირდება რეაქციის დასრულებას გარკვეულწილად.
რეაქციის სიხშირე
რეაქციის სიჩქარე უბრალოდ რეაქციის სიჩქარის მაჩვენებელია. მაშასადამე, ის შეიძლება ჩაითვალოს პარამეტრად, რომელიც განსაზღვრავს რამდენად სწრაფი ან ნელია რეაქცია. ბუნებრივია, ზოგიერთი რეაქცია ძალიან ნელია, ამიტომ ჩვენ ვერც კი ვხედავთ რეაქციას, თუ მას დიდი ხნის განმავლობაში არ დავაკვირდებით. მაგალითად, ქიმიური პროცესებით ქანების გამოფიტვა ძალიან ნელი რეაქციაა, რომელიც წლების განმავლობაში მიმდინარეობს.ამის საპირისპიროდ, კალიუმის ნაჭერის რეაქცია წყალთან ძალიან სწრაფია; ამრიგად, დიდი რაოდენობით სითბოს წარმოქმნა და ის განიხილება, როგორც ენერგიული რეაქცია.
განიხილეთ შემდეგი რეაქცია, როდესაც რეაქტორები A და B მიდიან C და D პროდუქტებზე.
a A + b B → c C + d D
რეაქციის სიჩქარე შეიძლება იყოს მოცემული ორი რეაქტანტის ან პროდუქტის მიხედვით.
შეფასება=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=(1/c) d[C]/dt=(1/d) d[D]/dt
აქ, a, b, c და d არის რეაქტანტების და პროდუქტების სტოქიომეტრიული კოეფიციენტები. რეაგენტებისთვის სიჩქარის განტოლება იწერება მინუს ნიშნით, რადგან პროდუქტები მცირდება რეაქციის მიმდინარეობისას. თუმცა პროდუქტების ზრდასთან ერთად მათ დადებითი ნიშნები ეძლევა.
ქიმიური კინეტიკა არის რეაქციის სიჩქარის შესწავლა და არსებობს მრავალი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს რეაქციის სიჩქარეზე. ეს ფაქტორებია რეაგენტების კონცენტრაცია, კატალიზატორები, ტემპერატურა, გამხსნელების ეფექტი, pH, ზოგჯერ პროდუქტის კონცენტრაცია და ა.შ.ეს ფაქტორები შეიძლება იყოს ოპტიმიზირებული, რათა ჰქონდეს რეაქციის მაქსიმალური სიჩქარე ან შეიძლება დარეგულირდეს რეაქციის საჭირო სიჩქარის მანიპულირებისთვის. თუ ჩვენ დავწერთ სიჩქარის განტოლებას რეაქტიულ A-სთან მიმართებაში ზემოთ მოცემული რეაქციისთვის, ეს იქნება შემდეგი.
R=-K [A]a [B]b
ამ რეაქციაში k არის სიჩქარის მუდმივი. ეს არის პროპორციულობის მუდმივი, რომელიც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. რეაქციის სიხშირე და სიჩქარის მუდმივი აღმოჩენა შესაძლებელია ექსპერიმენტებით.
რეაქციის დრო
როდესაც ერთი ან მეტი რეაგენტი გარდაიქმნება პროდუქტად, მათ შეიძლება გაიარონ სხვადასხვა ცვლილებები და ენერგეტიკული ცვლილებები. რეაგენტებში ქიმიური ბმები იშლება და წარმოიქმნება ახალი ობლიგაციები, რათა წარმოიქმნას პროდუქტები, რომლებიც სრულიად განსხვავდება რეაგენტებისგან. ამ სახის ქიმიური მოდიფიკაცია ცნობილია როგორც ქიმიური რეაქცია. გარკვეული ზომით რეაქციის დასასრულებლად საჭირო დრო ცნობილია როგორც რეაქციის დრო. დრო დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორებზე, რომლებიც გავლენას ახდენენ რეაქციაზე.მაგალითად, რეაგენტების ნაწილაკების ზომა, კონცენტრაციები, მათი ფიზიკური მდგომარეობა, ტემპერატურა და წნევა არის ზოგიერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს რეაქციის დასრულების დროზე. გარდა რეაქციის დასრულების დროისა, ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ დრო მთელი რეაქციის განმავლობაში. მაგალითად, შეგვიძლია გავზომოთ რეაქციის ნახევარი დრო. ამიტომ, რეაქციის დროის კონკრეტული განმარტება არ არსებობს. პირიქით, ჩვენ ვზომავთ დროს ჩვენი ექსპერიმენტის საჭიროებების მიხედვით.
რა განსხვავებაა რეაქციის სიხშირესა და რეაქციის დროს შორის?
• რეაქციის სიჩქარე განსაზღვრავს, რამდენად სწრაფი ან ნელია რეაქცია. რეაქციის დრო არის დრო, რომელიც საჭიროა რეაქციის გარკვეულწილად დასასრულებლად.
• თუ რეაქციის სიჩქარე მაღალია კონკრეტული რეაქციისთვის, მაშინ რეაქციის დრო დაბალია. ასევე, თუ რეაქციის სიჩქარე დაბალია, მაშინ რეაქციის დრო უფრო გრძელი იქნება.
