Klíčový rozdíl mezi rychlostním vyjádřením a rychlostním zákonem je ten, že rychlostní výraz udává rychlost výskytu nebo mizení produktů nebo reaktantů, zatímco rychlostní zákon udává vztah mezi rychlostí a koncentrací nebo tlakem reaktantů.
Když se jedna nebo více reaktantů přemění na produkty, mohou procházet různými modifikacemi a energetickými změnami. Chemické vazby v reaktantech se přeruší a vytvoří se nové vazby za vzniku produktů, které jsou zcela odlišné od reaktantů. Tato chemická modifikace je známá jako chemické reakce. Rychlostní exprese a rychlostní zákon jsou důležité chemické pojmy, které můžeme popsat v chemických reakcích.
Co je vyjádření sazby?
Výraz rychlosti je způsob vyjádření změny koncentrace reaktantu v průběhu reakce. Tento výraz můžeme dát pomocí libovolného z reaktantů a produktů reakce. Při vyjádření rychlosti s ohledem na reaktanty bychom měli použít znaménko mínus, protože během reakce množství reaktantů s časem klesá. Při psaní výrazu sazby pomocí produktů se používá znaménko plus, protože množství produktů se s časem zvyšuje.
Navíc bychom měli vzít v úvahu stechiometrické vztahy, když dáváme vyjádření míry, abychom jakýmkoliv způsobem vyrovnali všechny vyjádření míry. Uvažujme například následující chemickou reakci a rychlostní výrazy, které pro ni můžeme dát;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Pro výše uvedenou reakci jsou možné následující výrazy rychlosti:
Co je zákon o sazbách?
Zákon o rychlosti je matematickým vyjádřením rychlosti reakce, která zahrnuje vztah mezi rychlostí reaktantů a rychlostí produktu. Tato matematická data můžeme určit experimentálně a vztah můžeme také ověřit. Existují dva hlavní způsoby, jak můžeme napsat zákon o sazbě; zákon o diferenciální sazbě a zákon o integrované sazbě.
Zákon o rozdílové sazbě
Zákon diferenciální rychlosti je způsob vyjádření rychlosti reakce pomocí změny koncentrace jedné nebo více reaktantů. Zde uvažujeme změnu koncentrace reaktantu (reaktantů) za určité časové období. Tento časový interval nazýváme Δt. Změnu koncentrace reaktantu „R“můžeme pojmenovat jako Δ[R]. Podívejme se na příklad, abychom pochopili, jak napsat zákon o diferenciální sazbě. Pro reakci, ve které se reaktant „A“rozkládá za vzniku produktů a k je rychlostní konstanta, zatímco n je řád této reakce, je rovnice pro tuto rychlost následující:
A ⟶ produkty
Zákon o diferenciální sazbě je následující:
Zákon o integrované sazbě
Zákon integrované rychlosti je způsob, jak vyjádřit rychlost reakce jako funkci času. Tento výraz můžeme získat pomocí zákona o diferenciální sazbě integrací zákona o diferenciální sazbě. Tento zákon o integrované sazbě můžeme získat také z běžné sazby.
Například pro produkty reakce A ⟶ je běžný rychlostní zákon následující:
Sazba (r)=k[A]
kde k je rychlostní konstanta a [A] je koncentrace reaktantu A. Pokud vezmeme v úvahu malý časový interval, můžeme výše uvedenou rovnici napsat následovně:
Používáme zde znaménko mínus (–), protože A je reaktant as rostoucím časem koncentrace A klesá. Pak můžeme získat vztah následovně kombinací výše uvedených dvou rovnic;
Pro velmi malou změnu koncentrace reaktantu ve velmi malém časovém intervalu můžeme napsat rovnici, jak je uvedeno níže;
Nebo
Poté integrací této rovnice můžeme získat následující vztah:
ln[A]=-kt + konstanta
Proto, když je čas nula nebo t=0, ln[A] je počáteční koncentrace reaktantu A (můžeme ji dát jako [A]0), protože v t=0, –kt=0, takže ln[A]0=konstanta. Pro reakci prvního řádu je zákon integrované sazby:
ln[A]=ln[A]0 – kt
Jaký je rozdíl mezi vyjádřením sazby a zákonem o sazbě?
Výraz rychlosti a rychlost aw jsou dva způsoby, jak uvést podrobnosti o rychlosti reakce. Klíčový rozdíl mezi rychlostním vyjádřením a rychlostním zákonem je ten, že rychlostní vyjádření udává rychlost výskytu nebo mizení produktů nebo reaktantů, zatímco rychlostní zákon udává vztah mezi rychlostí a koncentrací nebo tlakem reaktantů.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi vyjádřením sazby a zákonem o sazbě.
Shrnutí – vyjádření sazby vs zákon o sazbě
Výraz rychlosti a zákon rychlosti jsou dva způsoby, jak uvést podrobnosti o rychlosti reakce. Klíčový rozdíl mezi rychlostním vyjádřením a rychlostním zákonem je ten, že rychlostní výraz udává rychlost výskytu nebo mizení produktů nebo reaktantů, zatímco rychlostní zákon udává vztah mezi rychlostí a koncentrací nebo tlakem reaktantů.
