קבוע קצב

קבוע קצב התגובה בקינטיקה כימית הוא קבוע פיזיקלי המכמת את המהירות של התגובה הכימית. הקבוע מסומן באות k או באות λ.

עבור התגובה הכימית nA + mB → C + D, קצב התגובה מחושב, בדרך כלל, בצורה הבאה:

<math>\frac{d[C]}{dt} = k(T)[A]^{n'}[B]^{m'}</math>

במשוואה זו:

• [X] מציין, עבור תגובות בין נוזלים, גזים, או מומסים, את ריכוזו של החומר X; עבור תגובה המתרחשת בתנאים גבוליים הוא יציין מדד כלשהו כגון מספר המולים של X פֶר אזור.
• (k(T הוא קבוע קצב התגובה התלוי בטמפרטורה.

המעריכים n' ו-m' נקראים סדרי התגובה והם תלויים במנגנון התגובה. לפי משוואת ארניוס, בתגובה חד שלבית הם יכולים להיכתב גם בצורה הבאה:

<math>\frac{d[C]}{dt} = Ae^\frac{-E_a}{RT}[A]^n[B]^m</math>

כאשר:

• E_a היא אנרגיית ההפעלה.
• R הוא קבוע הגזים.
• כיוון שבטמפרטורה T למולקולות יש אנרגיות בהתאם להתפלגות בולצמן, ניתן לצפות מיחס ההתנגשויות עם אנרגיה הגדולה מ-E_a להשתנות עם e^-Ea/RT.
• A הוא הגורם הקדם מעריכי או גורם התדירות.

משוואת ארניוס נותנת את הבסיס הכמותי של היחסים בין אנרגיית ההפעלה וקצב התגובה שבו התגובה מתקדמת.

יחידות הקבוע

באופן כללי יחידות קבוע הקצב הן mol^1-n·L^n-1·s^-1 (כאשר n הוא הסדר הכולל של המשוואה).