Константа скорости реакции ( удельная скорость реакции ) — коэффициент пропорциональности ${\displaystyle k}$ в кинетическом уравнении реакции .

Так, реакция ${\displaystyle \alpha _{1}\mathrm {A} _{1}+\alpha _{2}\mathrm {A} _{2}+\alpha _{3}\mathrm {A} _{3}\rightarrow \mathrm {B} }$ описывается следующим кинетическим уравнением:

${\displaystyle v=k[A_{1}]^{\nu _{1}}[A_{2}]^{\nu _{2}}[A_{3}]^{\nu _{3}}}$ , где:

${\displaystyle v}$ — скорость химической реакции , равная ${\displaystyle {\frac {d[B]}{dt}}}$ ,

${\displaystyle k}$ — константа скорости реакции,

${\displaystyle [A_{1}]}$ … ${\displaystyle [A_{3}]}$ — концентрации реагентов ${\displaystyle A_{1}}$ — ${\displaystyle A_{3}}$ ,

${\displaystyle \nu _{1}}$ … ${\displaystyle \nu _{3}}$ — порядки реакции по соответствующим реагентам (сумма этих коэффициентов - порядок реакции). Они определяются экспериментально и не всегда совпадают со стехиометрическими коэффициентами в уравнении реакции .

Из этого виден физический смысл константы скорости реакции: она численно равна скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ, равной 1 моль /л или в случае порядков реакции по каждому реагенту, равных 0.

Константа скорости реакции зависит от температуры ( уравнение Аррениуса ), от природы реагирующих веществ, от катализатора , но не зависит от их концентрации .

Для реакции вида ${\displaystyle 2A+2B\to 3C+D}$ скорость образования продуктов реакции и скорость расходования реагентов могут быть представлены как:

${\displaystyle v={\frac {d[A]}{2dt}}={\frac {d[B]}{2dt}}={\frac {d[C]}{3dt}}={\frac {d[D]}{dt}}}$ .

Таким образом, чтобы избежать использования нескольких форм записи скорости для одной и той же реакции используют химическую переменную, которая определяет степень протекания реакции и не зависит от стехиометрических коэффициентов:

${\displaystyle \xi ={\frac {\Delta n}{\nu }}}$ ,

где ${\displaystyle {\nu }}$ — стехиометрический коэффициент. Тогда скорость реакции:

${\displaystyle v={\frac {d\xi }{Vdt}}}$ ,

где ${\displaystyle V}$ — объём системы.

Размерность

Размерность константы скорости реакции зависит от порядка реакции . Если концентрация реагирующих веществ измерена в моль/л (M):

• Для реакции первого порядка k имеет размерность 1/с;
• Для реакции второго порядка k имеет размерность л/(моль·с) или 1/(M·с);
• Для реакции третьего порядка k имеет размерность л ² /(моль ² ·с) или 1/(M ² ·с).

См. также

• Скорость химической реакции

Примечания

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 19 июня 2018 )