Kluczowa różnica między wyrażeniem szybkości a równaniem szybkości polega na tym, że wyrażenie szybkości daje szybkość pojawiania się lub zanikania produktów lub substratów, podczas gdy równanie szybkości określa zależność między szybkością a stężeniem lub ciśnieniem reagentów.
Gdy jeden lub więcej reagentów jest przekształcanych w produkty, mogą one przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach pękają i powstają nowe wiązania, aby wytworzyć produkty, które są całkowicie różne od reagentów. Ta modyfikacja chemiczna jest znana jako reakcje chemiczne. Wyrażenie kinetyczne i prawo kinetyczne to ważne pojęcia chemiczne, które możemy opisać w reakcjach chemicznych.
Co to jest wyrażenie kursu?
Wyrażenie szybkości jest sposobem przedstawiania zmiany stężenia reagenta w czasie reakcji. Możemy podać to wyrażenie używając dowolnych reagentów i produktów reakcji. Podając wyrażenie szybkości w odniesieniu do reagentów, powinniśmy użyć znaku minus, ponieważ podczas reakcji ilość reagentów maleje z czasem. Podczas pisania wyrażenia stawki za pomocą produktów używany jest znak plus, ponieważ ilość produktów rośnie z czasem.
Ponadto, powinniśmy wziąć pod uwagę relacje stechiometryczne przy podawaniu wyrażenia szybkości, aby zrównać wszystkie wyrażenia szybkości podane w dowolny sposób. Rozważmy na przykład następującą reakcję chemiczną i wyrażenia szybkości, które możemy dla niej podać;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Dla powyższej reakcji możliwe są następujące wyrażenia szybkości:
Co to jest prawo stawek?
Wzór szybkości to matematyczne wyrażenie szybkości reakcji, które obejmuje zależność między szybkością reagentów a szybkością produktu. Możemy eksperymentalnie określić te dane matematyczne, a także możemy zweryfikować zależność. Istnieją dwa główne sposoby napisania prawa kinetycznego; równanie różniczkowe i równanie kinetyczne zintegrowane.
Ustawa o oprocentowaniu różnicowym
Różnicowe prawo szybkości to sposób wyrażania szybkości reakcji za pomocą zmiany stężenia jednego lub więcej reagentów. Tutaj rozważamy zmianę stężenia reagenta(ów) w określonym czasie. Ten przedział czasu nazywamy Δt. Możemy nazwać zmianę stężenia reagenta „R” jako Δ[R]. Rozważmy przykład, aby zrozumieć, jak napisać prawo różniczkowej stopy procentowej. W przypadku reakcji, w której reagent „A” rozkłada się dając produkty, a k jest stałą szybkości, podczas gdy n jest rzędem tej reakcji, równanie dla tej szybkości jest następujące:
A ⟶ produkty
Różnicowe prawo stopy jest następujące:
Zintegrowane prawo stawek
Zintegrowane równanie szybkości to sposób wyrażania szybkości reakcji w funkcji czasu. Wyrażenie to możemy otrzymać za pomocą prawa różnicowej stopy procentowej poprzez całkowanie prawa różnicowej stopy procentowej. Możemy również uzyskać to zintegrowane równanie kinetyczne ze zwykłej stawki.
Na przykład dla produktów reakcji A ⟶ zwykłe równanie kinetyczne wygląda następująco:
Stawka (r)=k[A]
gdzie k jest stałą szybkości, a [A] jest stężeniem reagenta A. Jeśli weźmiemy pod uwagę mały przedział czasu, powyższe równanie możemy zapisać w następujący sposób:
Używamy tutaj znaku minus (–), ponieważ A jest reagentem i wraz z upływem czasu stężenie A maleje. Wtedy możemy otrzymać następującą zależność, łącząc powyższe dwa równania;
Dla bardzo małej zmiany stężenia reagenta w bardzo małym przedziale czasu, możemy zapisać równanie jak poniżej;
Lub
Następnie, całkując to równanie, możemy otrzymać następującą zależność:
ln[A]=-kt + stała
Dlatego, gdy czas wynosi zero lub t=0, ln[A] jest początkowym stężeniem reagenta A (możemy je podać jako [A]0), ponieważ w t=0, –kt=0 więc ln[A]0=stała. Dla reakcji pierwszego rzędu, zintegrowane równanie kinetyczne to
ln[A]=ln[A]0 – kt
Jaka jest różnica między wyrażaniem stóp a prawem stóp?
Wyrażenie szybkości i szybkość aw to dwa sposoby na podanie szczegółów szybkości reakcji. Kluczowa różnica między wyrażeniem szybkości a równaniem szybkości polega na tym, że wyrażenie szybkości daje szybkość pojawiania się lub zanikania produktów lub reagentów, podczas gdy równanie szybkości określa zależność między szybkością a stężeniem lub ciśnieniem reagentów.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między wyrażeniem stawki a prawem stawki.
Podsumowanie – Wyrażanie stawki a prawo stawki
Wyrażenie szybkości i równanie szybkości to dwa sposoby na podanie szczegółów szybkości reakcji. Kluczowa różnica między wyrażeniem szybkości a równaniem szybkości polega na tym, że wyrażenie szybkości daje szybkość pojawiania się lub zanikania produktów lub substratów, podczas gdy równanie szybkości określa związek między szybkością a stężeniem lub ciśnieniem reagentów.
