Ключевое различие между выражением скорости и законом скорости состоит в том, что выражение скорости дает скорость появления или исчезновения продуктов или реагентов, тогда как закон скорости дает взаимосвязь между скоростью и концентрацией или давлением реагентов.
Когда один или несколько реагентов превращаются в продукты, они могут подвергаться различным модификациям и энергетическим изменениям. Химические связи в реагентах разрываются, и образуются новые связи с образованием продуктов, полностью отличных от реагентов. Эта химическая модификация известна как химические реакции. Выражение скорости и закон скорости являются важными химическими понятиями, которые мы можем описать в химических реакциях.
Что такое выражение скорости?
Выражение скорости представляет собой изменение концентрации реагента в течение времени реакции. Мы можем дать это выражение, используя любой из реагентов и продуктов реакции. Приводя выражение скорости по отношению к реагентам, мы должны использовать знак минус, потому что в ходе реакции количество реагентов уменьшается со временем. При написании выражения скорости с использованием продуктов используется знак плюс, поскольку количество продуктов увеличивается со временем.
Более того, мы должны учитывать стехиометрические отношения при задании выражения скорости, чтобы уравнять все выражения скорости, заданные каким-либо образом. Например, давайте рассмотрим следующую химическую реакцию и выражения скорости, которые мы можем дать для нее:
2X + 3Y ⟶ 5Z
Для вышеуказанной реакции возможны следующие выражения скорости:
Что такое тарифный закон?
Закон скорости – это математическое выражение скорости реакции, которое включает соотношение между скоростью реагентов и скоростью продукта. Мы можем определить эти математические данные экспериментально, а также можем проверить взаимосвязь. Есть два основных способа написать закон скорости; закон дифференциальной ставки и закон интегрированной ставки.
Закон о дифференциальной ставке
Закон дифференциальной скорости – это способ выражения скорости реакции через изменение концентрации одного или нескольких реагентов. Здесь мы рассматриваем изменение концентрации реагента(ов) за определенный период времени. Назовем этот временной интервал Δt. Мы можем назвать изменение концентрации реагента «R» как Δ[R]. Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как написать закон дифференциальной ставки. Для реакции, в которой реагент «А» разлагается с образованием продуктов, где k - константа скорости, а n - порядок этой реакции, уравнение для этой скорости выглядит следующим образом:
A ⟶ товары
Закон дифференциальной ставки выглядит следующим образом:
Закон об интегрированной ставке
Закон интегральной скорости представляет собой способ выражения скорости реакции как функции времени. Мы можем получить это выражение, используя закон дифференциальной скорости путем интегрирования закона дифференциальной скорости. Мы можем получить этот интегральный закон скорости и из обычной скорости.
Например, для продуктов реакции A ⟶ обычный закон скоростей имеет следующий вид:
Ставка (r)=k[A]
где k – константа скорости, а [A] – концентрация реагента A. Если рассматривать небольшой временной интервал, то приведенное выше уравнение можно записать следующим образом:
Здесь мы используем знак минус (–), потому что А является реагентом и с течением времени концентрация А уменьшается. Тогда мы можем получить отношение следующим образом, объединив два приведенных выше уравнения:
Для очень небольшого изменения концентрации реагента за очень небольшой интервал времени мы можем написать уравнение, как показано ниже:
Или
Тогда, интегрируя это уравнение, мы можем получить следующее соотношение:
ln[A]=-kt + константа
Поэтому, когда время равно нулю или t=0, ln[A] является начальной концентрацией реагента A (мы можем представить ее как [A]0), поскольку при t=0, –kt=0, поэтому ln[A]0=константа. Для реакции первого порядка интегральный закон скорости равен
ln[A]=ln[A]0 – кт
В чем разница между выражением скорости и законом оценки?
Выражение скорости и скорость aw - это два способа дать подробную информацию о скорости реакции. Ключевое различие между выражением скорости и законом скорости состоит в том, что выражение скорости дает скорость появления или исчезновения продуктов или реагентов, тогда как закон скорости дает взаимосвязь между скоростью и концентрацией или давлением реагентов.
Ниже в инфографике представлена разница между выражением скорости и законом оценки.
Резюме – Выражение ставки против закона ставки
Выражение скорости и закон скорости - это два способа дать подробную информацию о скорости реакции. Основное различие между выражением скорости и законом скорости состоит в том, что выражение скорости дает скорость появления или исчезновения продуктов или реагентов, тогда как закон скорости дает взаимосвязь между скоростью и концентрацией или давлением реагентов.
