Galvenā atšķirība starp ātruma izteiksmi un ātruma likumu ir tāda, ka ātruma izteiksme norāda produktu vai reaģentu parādīšanās vai izzušanas ātrumu, savukārt ātruma likums nosaka attiecību starp ātrumu un reaģentu koncentrāciju vai spiedienu.
Kad viens vai vairāki reaģenti tiek pārveidoti produktos, tie var tikt pakļauti dažādām modifikācijām un enerģijas izmaiņām. Ķīmiskās saites reaģentos pārtrūkst, un veidojas jaunas saites, lai radītu produktus, kas pilnīgi atšķiras no reaģentiem. Šo ķīmisko modifikāciju sauc par ķīmiskām reakcijām. Ātruma izteiksme un ātruma likums ir svarīgi ķīmiskie jēdzieni, ko mēs varam aprakstīt ķīmiskās reakcijās.
Kas ir ātruma izteiksme?
Ātruma izteiksme ir veids, kā attēlot reaģenta koncentrācijas izmaiņas reakcijas laikā. Mēs varam dot šo izteiksmi, izmantojot jebkuru no reaģentiem un reakcijas produktiem. Sniedzot ātruma izteiksmi attiecībā pret reaģentiem, jāizmanto mīnusa zīme, jo reakcijas laikā reaģenta daudzums ar laiku samazinās. Rakstot likmes izteiksmi, izmantojot produktus, tiek izmantota pluszīme, jo produktu daudzums ar laiku palielinās.
Turklāt mums ir jāņem vērā stehiometriskās attiecības, dodot ātruma izteiksmi, lai izlīdzinātu visas norādītās likmes izteiksmes jebkurā veidā. Piemēram, ņemsim vērā šādu ķīmisko reakciju un ātruma izteiksmes, ko mēs varam dot tai;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Iepriekš minētajai reakcijai ir iespējamas šādas ātruma izteiksmes:
Kas ir likmes likums?
Ātruma likums ir reakcijas ātruma matemātiska izteiksme, kas ietver attiecību starp reaģentu ātrumu un produkta ātrumu. Mēs varam eksperimentāli noteikt šos matemātiskos datus, kā arī pārbaudīt attiecības. Ir divi galvenie veidi, kā mēs varam uzrakstīt likmes likumu; Diferenciālo likmju likums un integrētās likmes likums.
Diferenciālās likmes likums
Diferenciālā ātruma likums ir veids, kā izteikt reakcijas ātrumu, izmantojot viena vai vairāku reaģentu koncentrācijas izmaiņas. Šeit mēs ņemam vērā reaģenta (-u) koncentrācijas izmaiņas noteiktā laika periodā. Mēs nosaucam šo laika intervālu kā Δt. Reaģenta “R” koncentrācijas izmaiņas varam nosaukt kā Δ[R]. Apskatīsim piemēru, lai saprastu, kā uzrakstīt diferenciālās likmes likumu. Reakcijā, kurā reaģents “A” sadalās, iegūstot produktus un k ir ātruma konstante, bet n ir šīs reakcijas secība, šī ātruma vienādojums ir šāds:
A ⟶ produkti
Atšķirīgās likmes likums ir šāds:
Integrētais tarifu likums
Integrētais ātruma likums ir veids, kā izteikt reakcijas ātrumu kā laika funkciju. Mēs varam iegūt šo izteiksmi, izmantojot diferenciālās likmes likumu, integrējot diferenciālās likmes likumu. Šo integrēto likmes likumu varam iegūt arī no parastās likmes.
Piemēram, reakcijas A ⟶ produktiem parastais likmes likums ir šāds:
Likums (r)=k[A]
kur k ir ātruma konstante un [A] ir reaģenta A koncentrācija. Ja ņemam vērā nelielu laika intervālu, mēs varam uzrakstīt iepriekš minēto vienādojumu šādi:
Šeit mēs izmantojam mīnusa zīmi (–), jo A ir reaģents un, palielinoties laikam, A koncentrācija samazinās. Tad mēs varam iegūt attiecības šādi, apvienojot divus iepriekš minētos vienādojumus;
Lai ļoti nelielā laika intervālā mainītu reaģenta koncentrāciju, vienādojumu var uzrakstīt šādi;
Vai
Tad, integrējot šo vienādojumu, mēs varam iegūt šādu sakarību:
ln[A]=-kt + konstante
Tāpēc, kad laiks ir nulle vai t=0, ln[A] ir A reaģenta sākotnējā koncentrācija (to varam norādīt kā [A]0), jo plkst. t=0, –kt=0 tātad ln[A]0=konstante. Pirmās kārtas reakcijai integrētais likmes likums ir
ln[A]=ln[A]0 – kt
Kāda ir atšķirība starp likmes izteiksmi un likmes likumu?
Ātruma izteiksme un ātrums aw ir divi veidi, kā sniegt informāciju par reakcijas ātrumu. Galvenā atšķirība starp ātruma izteiksmi un ātruma likumu ir tāda, ka ātruma izteiksme norāda produktu vai reaģentu parādīšanās vai pazušanas ātrumu, savukārt ātruma likums norāda attiecību starp ātrumu un reaģentu koncentrāciju vai spiedienu.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp likmes izteiksmi un likmes likumu.
Kopsavilkums - likmes izteiksme salīdzinājumā ar likmes likumu
Ātruma izteiksme un ātruma likums ir divi veidi, kā sniegt informāciju par reakcijas ātrumu. Galvenā atšķirība starp ātruma izteiksmi un ātruma likumu ir tāda, ka ātruma izteiksme norāda produktu vai reaģentu parādīšanās vai izzušanas ātrumu, savukārt ātruma likums nosaka attiecību starp ātrumu un reaģentu koncentrāciju vai spiedienu.
