Stała szybkości reakcji

Stała szybkości reakcji – współczynnik proporcjonalności $k$ w równaniu kinetycznym reakcji chemicznejSzablon:R:

szybkość reakcji = $k[\mathrm{A}{]}^n[\mathrm{B}{]}^m[\mathrm{C}{]}^p[\mathrm{D}{]}^q\dots$

Zależność stałej szybkości reakcji od temperatury opisuje równanie ArrheniusaSzablon:R:

$k=A\exp (-\frac{E_a}{R\cdot T}),$

gdzie:

• $A$ – czynnik przedwykładniczy Arrheniusa,
• $E_a$ – energia aktywacji Arrheniusa,
• $R$ – stała gazowa,
• $T$ – temperatura w kelwinach.

Dla wielu prostych reakcji odwracalnych stosunek stałych szybkości reakcji biegnących w prawo $(k_1)$ i w lewo $(k_{-1})$ jest stałą równowagi $K$ tej reakcjiSzablon:R:

$K=\frac{k_1}{k_{-1}}.$

Symbole i jednostki

Stała szybkości reakcji oznaczana jest zwykle symbolem $k$ lub $k_n,$ gdzie $n$ oznacza rząd reakcji. Indeks dolny może też oznaczać numer etapu w przypadku reakcji wieloetapowychSzablon:R.

Jednostkę stałej szybkości reakcji determinuje postać równania kinetycznego, tak aby szybkość reakcji wyrażona była w [mol·dm⁻³·s⁻¹]. Zależność jednostki od zewnętrznego rzędu reakcji chemicznej przedstawia wzór ogólnySzablon:R:

$[k_n]=\left[\frac{{\mathrm{(}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{\mathrm{3}}\mathrm{)}}^{n-1}}{{\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{n-1}\cdot \mathrm{s}}\right],$

gdzie $n$ – zewnętrzny rząd reakcji

Przykładowe jednostki dla rzędów od 0 do III:

0 rząd: $[k_0]=\left[\frac{\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{\mathrm{3}}\cdot \mathrm{s}}\right],$

I rząd: $[k_1]=\left[\frac{1}{\mathrm{s}}\right],$

II rząd: $[k_2]=\left[\frac{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{\mathrm{3}}}{\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot \mathrm{s}}\right],$

III rząd: $[k_3]=\left[\frac{{\mathrm{(}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{\mathrm{3}}\mathrm{)}}^2}{{\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^2\cdot \mathrm{s}}\right].$