Ključna razlika – zakon o diferencialni stopnji v primerjavi z zakonom o integrirani stopnji
Zakon diferencialne stopnje in integrirani zakon stopnje sta dve obliki zakonov stopnje. Ključna razlika med zakonom diferencialne hitrosti in zakonom integrirane hitrosti je, da zakon diferencialne hitrosti podaja hitrost kemijske reakcije kot funkcijo spremembe koncentracije enega ali več reaktantov v določenem časovnem obdobju, medtem ko zakon integrirane hitrosti podaja hitrost kemična reakcija kot funkcija začetne koncentracije enega ali več reaktantov po določenem časovnem obdobju.
Hitrost reakcije je merilo spremembe koncentracije reaktantov ali produktov med napredovanjem kemijske reakcije. Za razlago poteka reakcije se uporabljajo različni zakoni hitrosti. Ti zakoni stopnje so izraženi kot matematični odnosi med različnimi parametri.
Kaj je zakon o diferencialni stopnji?
Zakon o diferencialni hitrosti se uporablja za določanje hitrosti kemijske reakcije kot funkcije spremembe koncentracije enega ali več reaktantov v določenem časovnem obdobju. Zakon diferencialne hitrosti kaže, kaj se dogaja na molekularni ravni kemijske reakcije. Celoten mehanizem kemijske reakcije je mogoče določiti z zakoni o diferencialni hitrosti (pretvorba reaktantov v produkte).
Enačba zakona diferencialne stopnje
Zakon diferencialne hitrosti za spodnjo kemično reakcijo je mogoče podati kot matematični izraz.
A → B + C
Rate=– {d[A] / dt}=k[A]
Tukaj je [A] koncentracija reaktanta "A" in "k" je konstanta hitrosti. "n" podaja vrstni red reakcije. Enačbo zakona o diferencialni hitrosti je mogoče integrirati, da dobimo jasno razmerje med [A] in časom "t". Ta integracija daje integrirani zakon tečaja.
Slika 1: Graf, ki prikazuje vrstni red reakcije
Kaj je zakon o integriranih tarifah?
Integrirani zakon hitrosti daje hitrost kemijske reakcije kot funkcijo začetne koncentracije enega ali več reaktantov po določenem časovnem obdobju. Integrirani zakon o hitrosti se lahko uporabi za določitev konstante hitrosti določene kemijske reakcije, vrstni red reakcije pa je mogoče pridobiti s pomočjo eksperimentalnih podatkov.
Integrirana enačba obrestne mere
Za kemijsko reakcijo A → B + C lahko integrirani zakon hitrosti izrazimo kot matematični izraz, kot je podan spodaj.
ln[A]=-kt + ln[A]0
Tukaj je [A]0 začetna koncentracija reaktanta A in [A] je koncentracija reaktanta “A” po preteku časa “t”. Vendar se integrirani zakoni hitrosti med seboj razlikujejo glede na vrstni red reakcije "n". Zgornja enačba je podana za kemijske reakcije ničelnega reda.
Za reakcije prvega reda je enačba zakona hitrosti
[A]=[A]e-kt
Za reakcije drugega reda je enačba zakona hitrosti
1/[A]=1/[A]0 + kt
Za določitev konstante hitrosti reakcije lahko uporabite zgornje enačbe, kot sledi.
Za reakcije prvega naročila
k={ln[A] – ln[A]0} / t
Za reakcije drugega reda, k={1/[A] – 1/[A]0} / t
Kakšno je razmerje med zakonom o diferencialnih stopnjah in zakonom o integriranih stopnjah?
Zakon diferencialne hitrosti kemijske reakcije je mogoče integrirati, da dobimo integrirani zakon hitrosti iste kemijske reakcije
Kakšna je razlika med zakonom o diferencialnih stopnjah in zakonom o integriranih stopnjah?
Zakon o diferencialni stopnji proti zakonu o integrirani stopnji |
|
| Zakon o diferencialni hitrosti se uporablja za določanje hitrosti kemijske reakcije kot funkcije spremembe koncentracije enega ali več reaktantov v določenem časovnem obdobju. | Integrirani zakon hitrosti daje hitrost kemijske reakcije kot funkcijo začetne koncentracije (ali koncentracije v določenem trenutku) enega ali več reaktantov po določenem časovnem obdobju. |
| Aplikacija | |
| Zakon diferencialne hitrosti je mogoče uporabiti za prikaz dogajanja na molekularni ravni kemijske reakcije in s pomočjo tega zakona hitrosti je mogoče določiti celoten mehanizem kemijske reakcije. | Integrirani zakon hitrosti se lahko uporablja za določitev konstante hitrosti določene kemijske reakcije. |
| Uporaba | |
| Zakon diferencialne stopnje je težko uporabiti v primerjavi z integriranim zakonom stopnje. | Integrirani zakon olajša določanje jasne povezave med koncentracijo reaktantov in pretečenim časom. |
Povzetek – zakon o diferencialni stopnji v primerjavi z zakonom o integrirani stopnji
Zakon hitrosti kemijske reakcije podaja razmerje med hitrostjo reakcije in koncentracijami reaktantov. Ključna razlika med zakonom diferencialne hitrosti in zakonom integrirane hitrosti je v tem, da zakon diferencialne hitrosti podaja hitrost kemijske reakcije kot funkcijo spremembe koncentracije enega ali več reaktantov v določenem časovnem obdobju, medtem ko zakon integrirane hitrosti podaja hitrost kemijska reakcija kot funkcija začetne koncentracije enega ali več reaktantov po določenem časovnem obdobju.
