Kluczowa różnica – prawo różnicowej stopy procentowej a zintegrowane prawo stopy procentowej
Różnicowe prawo procentowe i zintegrowane prawo procentowe to dwie formy praw stawki. Kluczową różnicą między równaniem różniczkowym a zintegrowanym równaniem kinetycznym jest to, że różniczkowe równanie kinetyczne podaje szybkość reakcji chemicznej jako funkcję zmiany stężenia jednego lub więcej reagentów w określonym czasie, podczas gdy zintegrowane równanie kinetyczne podaje szybkość reakcji chemicznej. reakcja chemiczna jako funkcja początkowego stężenia jednego lub więcej reagentów po określonym czasie.
Szybkość reakcji jest miarą zmiany stężenia reagentów lub produktów podczas postępu reakcji chemicznej. Do wyjaśnienia postępu reakcji stosuje się różne prawa szybkości. Te prawa szybkości są wyrażone jako matematyczne zależności między różnymi parametrami.
Co to jest prawo różnicowe?
Różnicowe równanie szybkości jest używane do określenia szybkości reakcji chemicznej jako funkcji zmiany stężenia jednego lub więcej reagentów w określonym czasie. Prawo różnicowej szybkości wskazuje, co dzieje się na poziomie molekularnym reakcji chemicznej. Ogólny mechanizm reakcji chemicznej można określić za pomocą różniczkowych praw szybkości (konwersja reagentów w produkty).
Równanie równania stopy różnicowej
Różnicowe równanie szybkości dla poniższej reakcji chemicznej może być podane jako wyrażenie matematyczne.
A → B + C
Stawka=– {d[A] / dt}=k[A]
Tutaj, [A] to stężenie reagenta „A”, a „k” to stała szybkości. „n” określa kolejność reakcji. Równanie różniczkowego równania szybkości można scałkować, aby uzyskać wyraźną zależność między [A] a czasem „t”. Ta integracja daje zintegrowane prawo stawki.
Rysunek 1: Wykres przedstawiający kolejność reakcji
Co to jest zintegrowane prawo taryfowe?
Zintegrowane równanie szybkości podaje szybkość reakcji chemicznej jako funkcję początkowego stężenia jednego lub więcej reagentów po określonym czasie. Zintegrowane prawo kinetyczne można wykorzystać do określenia stałej szybkości określonej reakcji chemicznej, a kolejność reakcji można uzyskać na podstawie danych doświadczalnych.
Zintegrowane równanie stopy procentowej
Dla reakcji chemicznej A → B + C całkowane równanie kinetyczne można wyrazić jako wyrażenie matematyczne, jak podano poniżej.
ln[A]=-kt + ln[A]0
Tutaj, [A]0 to początkowe stężenie reagenta A, a [A] to stężenie reagenta „A” po upływie czasu „t”. Jednak zintegrowane prawa kinetyczne różnią się od siebie na podstawie kolejności reakcji „n”. Powyższe równanie podano dla reakcji chemicznych rzędu zerowego.
Dla reakcji pierwszego rzędu równanie kinetyczne to
[A]=[A]e-kt
W przypadku reakcji drugiego rzędu równanie kinetyczne to
1/[A]=1/[A]0 + kt
W celu określenia stałej szybkości reakcji powyższe równania można wykorzystać w następujący sposób.
Dla reakcji pierwszego rzędu
k={ln[A] – ln[A]0} / t
Dla reakcji drugiego rzędu
k={1/[A] – 1/[A]0} / t
Jaka jest relacja między prawem różnicowym a zintegrowanym prawem stawki?
Różnicowe równanie szybkości reakcji chemicznej można scałkować, aby otrzymać całkowane równanie szybkości tej samej reakcji chemicznej
Jaka jest różnica między prawem różnicowym a zintegrowanym prawem stawki?
Różnicowe prawo stawki a zintegrowane prawo stawki |
|
| Różnicowe równanie szybkości jest używane do określenia szybkości reakcji chemicznej jako funkcji zmiany stężenia jednego lub więcej reagentów w określonym przedziale czasu. | Zintegrowane równanie szybkości określa szybkość reakcji chemicznej jako funkcję początkowego stężenia (lub stężenia w określonym momencie) jednego lub większej liczby reagentów po określonym czasie. |
| Aplikacja | |
| Różnicowe równanie kinetyczne można wykorzystać do wskazania, co dzieje się na poziomie molekularnym reakcji chemicznej, a ogólny mechanizm reakcji chemicznej można określić za pomocą tego równania kinetycznego. | Zintegrowane równanie kinetyczne może być wykorzystane do określenia stałej szybkości określonej reakcji chemicznej. |
| Zastosowanie | |
| Różnicowe równanie kinetyczne jest trudne w użyciu w porównaniu ze zintegrowanym równaniem kinetycznym. | Zintegrowane prawo ułatwia określenie wyraźnej zależności między stężeniem reagentów a czasem, który upłynął. |
Podsumowanie – prawo różnicowej stopy procentowej a zintegrowane prawo stopy procentowej
Prawo szybkości reakcji chemicznej podaje zależność między szybkością reakcji a stężeniami reagentów. Kluczową różnicą między równaniem różniczkowym a zintegrowanym równaniem kinetycznym jest to, że równanie różniczkowe określa szybkość reakcji chemicznej jako funkcję zmiany stężenia jednego lub więcej reagentów w określonym czasie, podczas gdy zintegrowane równanie kinetyczne podaje szybkość reakcja chemiczna jako funkcja początkowego stężenia jednego lub więcej reagentów po określonym czasie.
