Põhiline erinevus kiiruse avaldise ja kiiruse seaduse vahel on see, et kiiruse avaldis annab toodete või reagentide ilmumise või kadumise kiiruse, samas kui kiiruse seadus annab seose kiiruse ja reageerivate ainete kontsentratsiooni või rõhu vahel.
Kui üks või mitu reagenti muudetakse toodeteks, võivad need läbida erinevaid modifikatsioone ja energiamuutusi. Reagentides olevad keemilised sidemed katkevad ja moodustuvad uued sidemed, et tekitada tooteid, mis on reagentidest täiesti erinevad. Seda keemilist modifikatsiooni nimetatakse keemilisteks reaktsioonideks. Kiiruse väljendus ja kiirusseadus on olulised keemilised mõisted, mida saame keemilistes reaktsioonides kirjeldada.
Mis on kiiruse avaldis?
Kiirusavaldis kujutab endast reaktsiooniaja jooksul reaktiivi kontsentratsiooni muutust. Selle avaldise saame anda mis tahes reagendi ja reaktsiooni produktide abil. Reagentide suhtes kiiruse avaldise esitamisel peaksime kasutama miinusmärki, sest reaktsiooni käigus reagendi kogus aja jooksul väheneb. Kursuse avaldise kirjutamisel toodete abil kasutatakse plussmärki, kuna toodete hulk aja jooksul suureneb.
Lisaks peaksime kiiruse avaldise andmisel arvestama stöhhiomeetriliste seostega, et võrdsustada kõik mis tahes viisil antud kiiruse avaldised. Näiteks vaatleme järgmist keemilist reaktsiooni ja kiiruse avaldisi, mida saame selle jaoks anda;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Ül altoodud reaktsiooni jaoks on võimalikud järgmised kiiruse avaldised:
Mis on intressiseadus?
Kiirusseadus on reaktsiooni kiiruse matemaatiline avaldis, mis hõlmab seost reageerivate ainete kiiruse ja toote kiiruse vahel. Me saame need matemaatilised andmed eksperimentaalselt kindlaks teha ja samuti saame kontrollida seost. Intressiseaduse kirjutamiseks on kaks peamist viisi; diferentseeritud intressimäära seadus ja integreeritud intressimäär.
Erimäärade seadus
Diferentsiaalkiiruse seadus on viis reaktsioonikiiruse väljendamiseks, kasutades ühe või mitme reagendi kontsentratsiooni muutust. Siin käsitleme reaktiivi(de) kontsentratsiooni muutust teatud aja jooksul. Nimetame seda ajavahemikku kui Δt. Reagendi “R” kontsentratsiooni muutust saame nimetada kui Δ[R]. Vaatleme näidet, et mõista, kuidas diferentsiaalmäära seadust kirjutada. Reaktsiooni korral, milles reagent “A” laguneb, saades produktid ja k on kiiruskonstant, samas kui n on selle reaktsiooni järjekord, on selle kiiruse võrrand järgmine:
A ⟶ tooted
Erinevusmäära seadus on järgmine:
Integreeritud intressiseadus
Integreeritud kiiruse seadus on viis, kuidas väljendada reaktsioonikiirust aja funktsioonina. Selle avaldise saame diferentsiaalmäära seaduse abil diferentsiaalmäära seaduse integreerimise kaudu. Selle integreeritud intressiseaduse saame hankida ka tavalisest intressimäärast.
Näiteks reaktsiooni A ⟶ produktide puhul on tavaline määra seadus järgmine:
Määr (r)=k[A]
kus k on kiiruskonstant ja [A] on reagendi A kontsentratsioon. Kui arvestada väikest ajavahemikku, saame ül altoodud võrrandi kirjutada järgmiselt:
Kasutame siin miinusmärki (–), kuna A on reagent ja aja suurenedes A kontsentratsioon väheneb. Seejärel saame kahe ül altoodud võrrandi kombineerimisel järgmise seose;
Reagendi kontsentratsiooni väga väikese muutuse korral väga väikese ajaintervalliga võime kirjutada võrrandi järgmiselt;
Või
Seejärel saame selle võrrandi integreerimisel saada järgmise seose:
ln[A]=-kt + konstant
Seetõttu, kui aeg on null või t=0, on ln[A] reagendi A algkontsentratsioon (saame anda selle kui [A]0), kuna kell t=0, –kt=0 seega ln[A]0=konstant. Esimese järgu reaktsiooni jaoks on integreeritud määra seadus
ln[A]=ln[A]0 – kt
Mis vahe on määra väljendamisel ja määra seadusel?
Kiiruse avaldis ja kiirus aw on kaks võimalust reaktsiooni kiiruse kohta üksikasjade esitamiseks. Peamine erinevus kiiruse avaldise ja kiiruse seaduse vahel on see, et kiiruse avaldis annab toodete või reagentide ilmumise või kadumise kiiruse, samas kui kiiruse seadus annab seose kiiruse ja reagentide kontsentratsiooni või rõhu vahel.
Allpool infograafikat on kokkuvõte erinevusest määra avaldise ja määra seaduse vahel.
Kokkuvõte – määra avaldis vs intressiseadus
Kiiruse avaldis ja kiirusseadus on kaks võimalust anda üksikasju reaktsiooni kiiruse kohta. Peamine erinevus kiiruse avaldise ja kiiruse seaduse vahel on see, et kiiruse avaldis annab toodete või reagentide ilmumise või kadumise kiiruse, samas kui kiiruse seadus annab seose kiiruse ja reagentide kontsentratsiooni või rõhu vahel.
