Diferența cheie – Legea ratei diferențiale vs Legea ratei integrate
Legea ratei diferențiale și legea ratei integrate sunt două forme de legi ale ratei. Diferența cheie dintre legea vitezei diferențiale și legea vitezei integrate este că legea vitezei diferențiale oferă viteza unei reacții chimice în funcție de modificarea concentrației unuia sau mai multor reactanți într-o anumită perioadă de timp, în timp ce legea vitezei integrate oferă viteza unei reacție chimică în funcție de concentrația inițială a unuia sau mai multor reactanți după o anumită perioadă de timp.
Viteza de reacție este măsura modificării concentrației reactanților sau a produselor în timpul progresiei unei reacții chimice. Sunt folosite diferite legi ale vitezei pentru a explica progresul reacției. Aceste legi ale ratei sunt exprimate ca relații matematice între diferiți parametri.
Ce este legea ratei diferențiale?
Legea vitezei diferențiale este utilizată pentru a determina viteza unei reacții chimice în funcție de modificarea concentrației unuia sau mai multor reactanți într-o anumită perioadă de timp. Legea vitezei diferențiale indică ceea ce se întâmplă la nivel molecular al unei reacții chimice. Mecanismul general al unei reacții chimice poate fi determinat folosind legile vitezei diferențiale (conversia reactanților în produse).
Ecuația legii ratei diferențiale
Legea vitezei diferențiale pentru reacția chimică de mai jos poate fi dată ca expresie matematică.
A → B + C
Rate=– {d[A] / dt}=k[A]
Aici, [A] este concentrația reactantului „A” și „k” este constanta vitezei. „n” dă ordinea reacției. Ecuația legii ratei diferențiale poate fi integrată pentru a obține o relație clară între [A] și timpul „t”. Această integrare dă legea ratei integrate.
Figura 1: Un grafic care arată ordinea de reacție
Ce este legea integrată a ratei?
Legea vitezei integrate dă viteza unei reacții chimice în funcție de concentrația inițială a unuia sau mai multor reactanți după o anumită perioadă de timp. Legea vitezei integrate poate fi utilizată pentru a determina constanta vitezei unei anumite reacții chimice, iar ordinea reacției poate fi obținută prin intermediul datelor experimentale.
Ecuația integrată a legii ratei
Pentru reacția chimică A → B + C, legea vitezei integrate poate fi exprimată ca o expresie matematică, așa cum este prezentată mai jos.
ln[A]=-kt + ln[A]0
Aici, [A]0 este concentrația inițială a reactantului A și [A] este concentrația reactantului „A” după ce a trecut timpul „t”. Cu toate acestea, legile vitezei integrate sunt diferite unele de altele în funcție de ordinea reacției „n”. Ecuația de mai sus este dată pentru reacțiile chimice de ordin zero.
Pentru reacțiile de ordinul întâi, ecuația legii ratei este
[A]=[A]e-kt
Pentru reacțiile de ordinul doi, ecuația legii ratei este
1/[A]=1/[A]0 + kt
Pentru a determina constanta vitezei unei reacții, ecuațiile de mai sus pot fi folosite după cum urmează.
Pentru reacțiile de la prima comandă, k={ln[A] – ln[A]0} / t
Pentru reacții de ordinul al doilea, k={1/[A] – 1/[A]0} / t
Care este relația dintre legea ratei diferențiale și legea ratei integrate?
Legea vitezei diferențiale a unei reacții chimice poate fi integrată pentru a obține legea vitezei integrate a aceleiași reacții chimice
Care este diferența dintre legea ratei diferențiale și legea ratei integrate?
Legea ratei diferențiale vs Legea ratei integrate |
|
| Legea vitezei diferențiale este utilizată pentru a determina viteza unei reacții chimice în funcție de modificarea concentrației unuia sau mai multor reactanți într-o anumită perioadă de timp. | Legea vitezei integrate oferă viteza unei reacții chimice în funcție de concentrația inițială (sau concentrația la un anumit moment) a unuia sau mai multor reactanți după o anumită perioadă de timp. |
| Aplicație | |
| Legea vitezei diferențiale poate fi folosită pentru a indica ceea ce se întâmplă la nivel molecular al unei reacții chimice și, mecanismul general al unei reacții chimice poate fi determinat folosind această lege a vitezei. | Legea vitezei integrate poate fi utilizată pentru a determina constanta vitezei unei anumite reacții chimice. |
| Utilizare | |
| Legea ratei diferențiale este dificil de utilizat în comparație cu legea ratei integrate. | Legea integrată facilitează determinarea relației clare dintre concentrația de reactanți și timpul scurs. |
Rezumat – Legea ratei diferențiale vs Legea ratei integrate
Legea vitezei unei reacții chimice oferă relația dintre viteza de reacție și concentrațiile reactanților. Diferența cheie dintre legea vitezei diferențiale și legea vitezei integrate este că legea vitezei diferențiale oferă viteza unei reacții chimice în funcție de modificarea concentrației unuia sau mai multor reactanți într-o anumită perioadă de timp, în timp ce legea vitezei integrate oferă viteza de o reacție chimică în funcție de concentrația inițială a unuia sau mai multor reactanți după o anumită perioadă de timp.
