A sebességkifejezés és a sebességi törvény közötti fő különbség az, hogy a sebességkifejezés a termékek vagy reagensek megjelenésének vagy eltűnésének sebességét adja meg, míg a sebességi törvény a sebesség és a reaktánsok koncentrációja vagy nyomása közötti kapcsolatot.
Amikor egy vagy több reagenst termékké alakítanak át, azok különböző módosulásokon és energiaváltozásokon eshetnek át. A reagensekben lévő kémiai kötések megszakadnak, és új kötések jönnek létre, amelyek teljesen különböznek a reaktánsoktól. Ezt a kémiai módosulást kémiai reakcióknak nevezik. A sebességkifejezés és a sebességtörvény fontos kémiai fogalmak, amelyeket leírhatunk a kémiai reakciókban.
Mi az a sebességkifejezés?
A sebességkifejezés a reagenskoncentráció változásának a reakció ideje alatti ábrázolásának módja. Ezt a kifejezést a reakció bármely reaktánsával és termékével megadhatjuk. A reagensekre vonatkozó sebességkifejezésnél mínuszjelet kell használni, mert a reakció során a reaktáns mennyisége idővel csökken. Ha az aránykifejezést szorzatokkal írja meg, pluszjelet használunk, mert a szorzatok mennyisége az idő múlásával növekszik.
Sőt, figyelembe kell vennünk a sztöchiometrikus összefüggéseket a sebességkifejezés megadásakor, hogy bármilyen módon kiegyenlítsük az összes megadott sebességkifejezést. Vegyük például a következő kémiai reakciót és a rá adható sebességi kifejezéseket;
2X + 3Y ⟶ 5Z
A következő sebességkifejezések lehetségesek a fenti reakcióhoz:
Mi az a kamattörvény?
A sebességtörvény a reakció sebességének matematikai kifejezése, amely magában foglalja a reaktánsok sebessége és a termék sebessége közötti kapcsolatot. Ezeket a matematikai adatokat kísérletileg meg tudjuk határozni, és az összefüggést is ellenőrizni tudjuk. Két fő módja van kamattörvény megírásának; a különbözeti kamatláb törvény és az integrált kamatláb törvény.
A differenciáldíj törvénye
A differenciálsebesség törvénye a reakciósebesség kifejezésének módja egy vagy több reaktáns koncentrációjának változásával. Itt figyelembe vesszük a reagens(ek) koncentrációjának változását egy adott időtartam alatt. Ezt az időintervallumot Δt-nek nevezzük. Az „R” reaktáns koncentrációjának változását Δ[R]-nek nevezhetjük. Tekintsünk egy példát, hogy megértsük, hogyan írjunk különbségi kamatláb törvényt. Abban a reakcióban, amelyben az „A” reagens elbomlik, így keletkeznek a termékek, és k a sebességi állandó, míg n a reakció sorrendje, akkor ennek a sebességnek az egyenlete a következő:
A ⟶ termékek
A kamatkülönbözet törvénye a következő:
Integrált adótörvény
Az integrált sebességtörvény a reakciósebesség kifejezésének módja az idő függvényében. Ezt a kifejezést a differenciáldíj törvény segítségével kaphatjuk meg a differenciáldíj törvény integrálásával. Ezt az integrált kamattörvényt egy közönséges kamatlábból is megkaphatjuk.
Például az A ⟶ reakció szorzataira a szokásos kamattörvény a következő:
Arány (r)=k[A]
ahol k a sebességi állandó és [A] az A reaktáns koncentrációja. Ha egy kis időintervallumot veszünk figyelembe, a fenti egyenletet a következőképpen írhatjuk fel:
Itt a mínusz jelet (–) használjuk, mert A a reaktáns, és az idő növekedésével az A koncentrációja csökken. Ekkor a fenti két egyenlet kombinálásával a következő összefüggést kaphatjuk:
A reagenskoncentráció nagyon kis változásához nagyon kis időintervallumon belül az alábbi egyenletet írhatjuk fel;
Vagy
Ezután az egyenlet integrálásával a következő összefüggést kaphatjuk:
ln[A]=-kt + állandó
Ezért, ha az idő nulla vagy t=0, ln[A] az A reaktáns kezdeti koncentrációja (megadhatjuk a következőképpen: [A]0), mivel t=0, –kt=0 tehát ln[A]0=konstans. Elsőrendű reakció esetén az integrált kamattörvény a következő:
ln[A]=ln[A]0 – kt
Mi a különbség a sebességkifejezés és a díjszabás között?
Sebességkifejezés és aw sebesség kétféleképpen adhat meg részleteket a reakció sebességéről. A sebességkifejezés és a sebességi törvény közötti fő különbség az, hogy a sebességkifejezés megadja a termékek vagy reagensek megjelenésének vagy eltűnésének sebességét, míg a sebességi törvény a sebesség és a reagensek koncentrációja vagy nyomása közötti kapcsolatot.
Az alábbi infografika összefoglalja a díjszabás és a kamatláb törvény közötti különbséget.
Összefoglaló – Díjkifejezés kontra kamatláb törvény
Sebességkifejezés és sebességtörvény két módja annak, hogy részleteket adjunk a reakció sebességéről. A sebességkifejezés és a sebességi törvény közötti fő különbség az, hogy a sebességkifejezés megadja a termékek vagy reagensek megjelenésének vagy eltűnésének sebességét, míg a sebességi törvény a sebesség és a reagensek koncentrációja vagy nyomása közötti kapcsolatot.
