نرخ واکنش در مقابل زمان واکنش
سرعت واکنش و زمان واکنش متغیرهای وابسته به هم هستند. سرعت واکنش یک واکنش زمان کامل شدن واکنش را تا حد معینی تعیین می کند.
نرخ واکنش
سرعت واکنش به سادگی نشان دهنده سرعت واکنش است. بنابراین، می توان آن را به عنوان پارامتری در نظر گرفت که تعیین می کند یک واکنش چقدر سریع یا کند است. 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 بسیار آهسته است که در طول سال ها انجام می شود.در مقابل، واکنش یک تکه پتاسیم با آب بسیار سریع است. بنابراین، مقدار زیادی گرما تولید می شود و به عنوان 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/d) d[D]/dt
در اینجا، a، b، c و d ضرایب استوکیومتری واکنش دهنده ها و محصولات هستند. برای واکنش دهنده ها، معادله سرعت با علامت منفی نوشته می شود، زیرا محصولات با ادامه واکنش در حال تخلیه هستند. با این حال، با افزایش محصولات، علائم مثبتی به آنها داده می شود.
سینتیک شیمیایی مطالعه سرعت واکنش است و عوامل زیادی بر سرعت واکنش تأثیر می گذارد. این عوامل عبارتند از غلظت واکنش دهنده ها، کاتالیزورها، دما، اثرات حلال، pH، گاهی اوقات غلظت محصول و غیره.این عوامل را می توان برای داشتن حداکثر سرعت واکنش بهینه کرد یا می توان برای دستکاری نرخ واکنش مورد نیاز تنظیم کرد. اگر معادله سرعت را در رابطه با واکنش دهنده A برای واکنش داده شده در بالا بنویسیم، به صورت زیر خواهد بود.
R=-K [A]a [B]b
در این واکنش، k ثابت سرعت است. این یک ثابت تناسب است که به دما بستگی دارد. سرعت و ثابت سرعت یک واکنش را می‌توان با آزمایش‌ها پیدا کرد.
زمان واکنش
وقتی یک یا چند واکنش دهنده در حال تبدیل به محصولات هستند، ممکن است تغییرات و تغییرات انرژی متفاوتی را تجربه کنند. پیوندهای شیمیایی موجود در واکنش‌دهنده‌ها شکسته می‌شوند و پیوندهای جدیدی تشکیل می‌شوند تا محصولاتی کاملاً متفاوت از واکنش‌دهنده‌ها تولید کنند. این نوع اصلاح شیمیایی به عنوان واکنش شیمیایی شناخته می شود. زمان صرف شده برای تکمیل یک واکنش تا حد معینی به عنوان زمان واکنش شناخته می شود. زمان به عوامل مختلفی بستگی دارد که بر واکنش تأثیر می گذارد.به عنوان مثال، اندازه ذرات واکنش دهنده ها، غلظت ها، حالت های فیزیکی، دما و فشار آنها از جمله عواملی هستند که بر زمان تکمیل واکنش تأثیر می گذارند. به غیر از زمان اتمام واکنش، می توانیم زمان را در طول واکنش اندازه گیری کنیم. به عنوان مثال، می توانیم نیمی از زمان واکنش را اندازه گیری کنیم. بنابراین تعریف خاصی برای زمان واکنش وجود ندارد. در عوض، ما زمان را بر اساس نیازهای آزمایشی خود اندازه گیری می کنیم.
تفاوت بین نرخ واکنش و زمان واکنش چیست؟
• سرعت واکنش تعیین می کند که واکنش چقدر سریع یا کند است. زمان واکنش زمانی است که برای تکمیل یک واکنش تا حد معینی صرف می شود.
• اگر سرعت واکنش برای یک واکنش خاص بالا باشد، زمان واکنش کم است. همچنین اگر سرعت واکنش کم باشد، زمان واکنش بیشتر خواهد بود.
