Tỷ lệ phản ứng so với Thời gian phản ứng
Tốc độ phản ứng và thời gian phản ứng là các biến phụ thuộc lẫn nhau. Tốc độ phản ứng của một phản ứng xác định thời gian cần để hoàn thành phản ứng ở một mức độ nhất định.
Tỷ lệ phản ứng
Tốc độ phản ứng chỉ đơn giản là biểu thị tốc độ của phản ứng. Vì vậy, nó có thể được coi là một tham số, xác định mức độ nhanh hay chậm của một phản ứng. Đương nhiên, một số phản ứng xảy ra rất chậm, vì vậy chúng ta thậm chí không thể nhìn thấy phản ứng diễn ra trừ khi chúng ta quan sát nó trong một thời gian rất dài. Ví dụ, quá trình phong hóa đá là một phản ứng rất chậm, diễn ra trong nhiều năm. Ngược lại, phản ứng của một mẩu kali với nước rất nhanh; do đó, tạo ra một lượng nhiệt lớn và nó được coi là một phản ứng mạnh.
Xét phản ứng sau đây trong đó các chất phản ứng A và B tạo thành sản phẩm C và D.
a A + b B → c C + d D
Tốc độ của phản ứng có thể được đưa ra theo một trong hai chất phản ứng hoặc sản phẩm.
Tỷ lệ=- (1 / a) d [A] / dt=- (1 / b) d [B] / dt=(1 / c) d [C] / dt=(1 / d) d [D] / dt
Ở đây, a, b, c và d là hệ số cân bằng của các chất phản ứng và sản phẩm. Đối với các chất phản ứng, phương trình tốc độ được viết với một dấu trừ, vì các sản phẩm bị cô cạn khi phản ứng tiếp tục. Tuy nhiên, khi các sản phẩm ngày càng tăng lên, chúng đang có những dấu hiệu tích cực.
Động học hóa học là nghiên cứu về tốc độ phản ứng, và có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng. Các yếu tố này là nồng độ của chất phản ứng, chất xúc tác, nhiệt độ, tác dụng của dung môi, pH, đôi khi là nồng độ sản phẩm, v.v. Các yếu tố này có thể được tối ưu hóa để có tốc độ phản ứng tối đa hoặc có thể được điều chỉnh để điều chỉnh tốc độ phản ứng cần thiết. Nếu chúng ta viết phương trình tốc độ liên quan đến chất phản ứng A cho phản ứng đã cho ở trên, nó sẽ như sau.
R=-K [A] a[B]b
Trong phản ứng này, k là hằng số tốc độ. Nó là một hằng số tỷ lệ, phụ thuộc vào nhiệt độ. Tốc độ và hằng số tốc độ của phản ứng có thể được tìm thấy bằng các thí nghiệm.
Thời gian phản ứng
Khi một hoặc nhiều chất phản ứng chuyển đổi thành sản phẩm, chúng có thể trải qua các sửa đổi và thay đổi năng lượng khác nhau. Các liên kết hóa học trong chất phản ứng bị phá vỡ và các liên kết mới được hình thành, để tạo ra các sản phẩm hoàn toàn khác với các chất phản ứng. Loại biến đổi hóa học này được gọi là phản ứng hóa học. Thời gian cần thiết để hoàn thành một phản ứng ở một mức độ nhất định được gọi là thời gian phản ứng. Thời gian phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến phản ứng. Ví dụ, kích thước hạt của chất phản ứng, nồng độ, trạng thái vật lý của chúng, nhiệt độ và áp suất là một số yếu tố ảnh hưởng đến thời gian hoàn thành phản ứng. Ngoài thời gian hoàn thành phản ứng, chúng ta có thể đo thời gian trong suốt phản ứng. Ví dụ, chúng ta có thể đo thời gian phản ứng một nửa. Do đó, không có định nghĩa cụ thể cho thời gian phản ứng. Thay vào đó, chúng tôi đo thời gian theo nhu cầu thử nghiệm của mình.
Sự khác biệt giữa Tốc độ Phản ứng và Thời gian Phản ứng là gì?
• Tốc độ phản ứng xác định mức độ nhanh hay chậm của phản ứng. Thời gian phản ứng là thời gian cần thiết để hoàn thành một phản ứng ở một mức độ nhất định.
• Nếu tốc độ phản ứng cao đối với một phản ứng cụ thể, thì thời gian phản ứng sẽ thấp. Ngoài ra, nếu tốc độ phản ứng thấp thì thời gian phản ứng sẽ lâu hơn.
