تفاوت اصلی بین سرعت واکنش و ثابت سرعت ویژه این است که سرعت واکنش نشان‌دهنده سرعت تبدیل واکنش‌ها به محصولات است در حالی که ثابت سرعت ویژه ثابت تناسب است.
وقتی یک یا چند واکنش دهنده به محصولات تبدیل می شوند، ممکن است تغییرات و تغییرات انرژی متفاوتی را تجربه کنند. پیوندهای شیمیایی موجود در واکنش دهنده ها شکسته می شوند و پیوندهای جدیدی برای تولید محصولات کاملاً متفاوت از واکنش دهنده ها تشکیل می شود. این نوع تغییرات شیمیایی به عنوان واکنش های شیمیایی شناخته می شوند. متغیرهای متعددی وجود دارند که واکنش ها را کنترل می کنند.با مطالعه ترمودینامیک و سینتیک می‌توان نتیجه‌گیری‌های زیادی در مورد یک واکنش و نحوه کنترل آنها گرفت. ترمودینامیک مطالعه تحولات انرژی است. این فقط به انرژی و موقعیت تعادل در یک واکنش مربوط می شود. در مورد سرعت رسیدن به تعادل چیزی برای گفتن ندارد. این سوال حوزه سینتیک است.
نرخ واکنش چیست؟
سرعت واکنش به سادگی نشان دهنده سرعت واکنش است. می توان آن را به عنوان پارامتری در نظر گرفت که سرعت یا کندی واکنش را تعیین می کند. به طور طبیعی، برخی از واکنش‌ها بسیار کند هستند، بنابراین ما حتی نمی‌توانیم واکنش را ببینیم مگر اینکه آن را برای مدت طولانی مشاهده کنیم. به عنوان مثال، هوازدگی سنگ توسط فرآیندهای شیمیایی یک واکنش واقعا کند است که در طول سال ها انجام می شود. در مقابل، واکنش بین یک تکه پتاسیم و آب بسیار سریع است و مقدار زیادی گرما تولید می کند. این یک واکنش شدید در نظر گرفته می شود.
واکنش زیر را در نظر بگیرید که در آن واکنش دهنده های A و B به محصولات C و D می روند.
a A + b B → c C + d D
سرعت واکنش را می توان بر حسب یکی از دو واکنش دهنده یا محصول ارائه داد.
نرخ=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=-(1/c) d[C]/dt=-(1/ د) d[D]/dt
a، b، c و d ضرایب استوکیومتری واکنش دهنده ها و محصولات هستند. برای واکنش‌دهنده‌ها، معادله سرعت با علامت منفی نوشته می‌شود، زیرا با ادامه واکنش، محصولات در حال تخلیه هستند. با این حال، با افزایش محصولات، علائم مثبتی به آنها داده می شود.
شکل 01: نرخ واکنش با افزایش دما افزایش می یابد
سینتیک شیمیایی مطالعه سرعت واکنش است و عوامل زیادی بر سرعت واکنش تأثیر دارند.این عوامل عبارتند از غلظت واکنش دهنده ها، کاتالیزورها، دما، اثرات حلال، pH، گاهی اوقات غلظت محصول و غیره.
ثابت نرخ ویژه چیست؟
اگر معادله سرعت را نسبت به واکنش دهنده A در واکنش داده شده بالا بنویسیم، به صورت زیر است.
R=-K [A]a [B]b
در این واکنش، k ثابت سرعت است. زمانی که غلظت هر واکنش دهنده یکسان باشد، به عنوان ثابت سرعت خاص شناخته می شود. یعنی یک مول/dm3. این یک ثابت تناسب است که به دما بستگی دارد. سرعت و ثابت سرعت ویژه یک واکنش را می توان با آزمایشات پیدا کرد.
تفاوت بین نرخ واکنش و ثابت نرخ ویژه چیست؟
نرخ واکنش نشان دهنده سرعت تبدیل واکنش ها به محصولات است در حالی که ثابت سرعت ویژه ثابت تناسب است.بنابراین، این تفاوت کلیدی بین سرعت واکنش و ثابت سرعت ویژه است. مهمتر از آن، ثابت سرعت ویژه بخشی از سرعت واکنش است. فقط ثابت سرعت خاص نمی تواند بیانیه معتبری از سرعت واکنش ارائه دهد.
خلاصه - نرخ واکنش در برابر ثابت نرخ خاص
تفاوت اصلی بین سرعت واکنش و ثابت سرعت ویژه این است که سرعت واکنش نشان‌دهنده سرعت تبدیل واکنش‌ها به محصولات است در حالی که ثابت سرعت ویژه ثابت تناسب است.
تقدیم به تصویر:
1. "افزایش نرخ واکنش با افزایش دما" توسط کالج Brazosport - کار شخصی (CC BY-SA 3.0) از طریق Wikimedia Commons
