Diferența cheie dintre expresia vitezei și legea vitezei este că expresia vitezei oferă rata de apariție sau dispariție a produselor sau reactanților, în timp ce legea vitezei oferă relația dintre viteza și concentrația sau presiunea reactanților.
Când unul sau mai mulți reactanți sunt transformați în produse, aceștia pot trece prin diferite modificări și schimbări de energie. Legăturile chimice din reactanți se rup și se formează noi legături pentru a genera produse care sunt total diferiți de reactanți. Această modificare chimică este cunoscută sub numele de reacții chimice. Expresia vitezei și legea vitezei sunt concepte chimice importante pe care le putem descrie în reacțiile chimice.
Ce este expresia ratei?
Expresia vitezei este modalitatea de reprezentare a modificării concentrației de reactant în timpul reacției. Putem da această expresie folosind oricare dintre reactanții și produșii reacției. Când dăm expresia vitezei în raport cu reactanții, ar trebui să folosim semnul minus deoarece, în timpul reacției, cantitatea de reactant scade în timp. Când scrieți expresia ratei folosind produse, se folosește semnul plus deoarece cantitatea de produse crește cu timpul.
În plus, ar trebui să luăm în considerare relațiile stoichiometrice atunci când dăm expresia ratei pentru a egaliza toată expresia ratei dată în orice mod. De exemplu, să luăm în considerare următoarea reacție chimică și expresiile vitezei pe care le putem da pentru aceasta;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Următoarele expresii ale ratei sunt posibile pentru reacția de mai sus:
Ce este legea ratelor?
Legea vitezei este expresia matematică a vitezei unei reacții care include relația dintre viteza reactanților și viteza produsului. Putem determina aceste date matematice experimental și putem verifica și relația. Există două moduri majore în care putem scrie o lege a ratei; legea ratei diferențiale și legea ratei integrate.
Legea ratei diferențiale
Legea vitezei diferențiale este modul de exprimare a vitezei de reacție folosind modificarea concentrației unuia sau mai multor reactanți. Aici, luăm în considerare modificarea concentrației reactantului (reactivilor) într-o anumită perioadă de timp. Numim acest interval de timp Δt. Putem numi modificarea concentrației reactantului „R” ca Δ[R]. Să luăm în considerare un exemplu pentru a înțelege cum să scriem o lege a ratei diferențiale. Pentru o reacție în care reactantul „A” se descompune pentru a da produși și k este constanta vitezei în timp ce n este de ordinul acestei reacții, atunci ecuația pentru această viteză este următoarea:
A ⟶ produse
Legea ratei diferențiale este următoarea:
Lege integrată a tarifelor
Legea vitezei integrate este modul de exprimare a vitezei de reacție în funcție de timp. Putem obține această expresie folosind legea ratei diferențiale prin integrarea legii ratei diferențiale. Putem obține această lege integrată a ratei și de la o rată obișnuită.
De exemplu, pentru produsele de reacție A ⟶, legea vitezei obișnuite este următoarea:
Rate (r)=k[A]
unde k este constanta vitezei și [A] este concentrația reactantului A. Dacă luăm în considerare un interval de timp mic, putem scrie ecuația de mai sus după cum urmează:
Folosim aici semnul minus (–) deoarece A este reactantul și cu creșterea timpului, concentrația lui A scade. Apoi putem obține o relație după cum urmează, combinând cele două ecuații de mai sus;
Pentru o schimbare foarte mică a concentrației de reactant la un interval de timp foarte mic, putem scrie ecuația ca mai jos;
Sau
Apoi, prin integrarea acestei ecuații, putem obține următoarea relație:
ln[A]=-kt + constant
De aceea, când timpul este zero sau t=0, ln[A] este concentrația inițială a reactantului A (o putem da ca [A]0) deoarece la t=0, –kt=0, deci ln[A]0=constant. Pentru o reacție de ordinul întâi, legea vitezei integrate este
ln[A]=ln[A]0 – kt
Care este diferența dintre expresia ratei și legea ratei?
Expresia ratei și rata aw sunt două moduri de a oferi detalii despre viteza unei reacții. Diferența cheie dintre expresia vitezei și legea vitezei este că expresia vitezei oferă rata de apariție sau dispariție a produselor sau reactanților, în timp ce legea vitezei oferă relația dintre viteza și concentrația sau presiunea reactanților.
Infografia de mai jos rezumă diferența dintre exprimarea ratei și legea ratei.
Rezumat – Exprimarea ratei vs Legea ratei
Expresia ratei și legea ratei sunt două moduri de a oferi detalii despre viteza unei reacții. Diferența cheie dintre expresia vitezei și legea vitezei este că expresia vitezei oferă rata de apariție sau dispariție a produselor sau reactanților, în timp ce legea vitezei oferă relația dintre viteza și concentrația sau presiunea reactanților.
