Փոխարժեքի արտահայտման և արագության օրենքի հիմնական տարբերությունն այն է, որ արագության արտահայտությունը տալիս է արտադրանքի կամ ռեակտիվների տեսքի կամ անհետացման արագությունը, մինչդեռ արագության օրենքը տալիս է փոխհարաբերությունը ռեակտիվների արագության և կոնցենտրացիայի կամ ճնշման միջև:
Երբ մեկ կամ մի քանի ռեակտիվներ վերածվում են արտադրանքի, դրանք կարող են ենթարկվել տարբեր փոփոխությունների և էներգիայի փոփոխությունների: Քիմիական կապերը ռեակտիվներում կոտրվում են, և նոր կապեր են ձևավորվում՝ արտադրելու արտադրանք, որոնք բոլորովին տարբերվում են ռեակտիվներից: Այս քիմիական փոփոխությունը հայտնի է որպես քիմիական ռեակցիաներ: Փոխարժեքի արտահայտությունը և արագության օրենքը կարևոր քիմիական հասկացություններ են, որոնք մենք կարող ենք նկարագրել քիմիական ռեակցիաներում:
Ի՞նչ է Գնահատման արտահայտությունը:
Արագության արտահայտությունը ռեակցիայի ժամանակի ընթացքում ռեակտիվ նյութի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը ներկայացնելու եղանակն է: Մենք կարող ենք տալ այս արտահայտությունը՝ օգտագործելով ռեակցիայի ցանկացած ռեակտիվ և արտադրանք: Ռեակտիվների նկատմամբ արագության արտահայտություն տալիս մենք պետք է օգտագործենք մինուս նշանը, քանի որ ռեակցիայի ընթացքում ռեակտիվ նյութի քանակը ժամանակի հետ նվազում է: Արտադրանքների միջոցով փոխարժեքի արտահայտությունը գրելիս օգտագործվում է գումարած նշանը, քանի որ ապրանքների քանակն ավելանում է ժամանակի հետ:
Ավելին, մենք պետք է հաշվի առնենք ստոիխիոմետրիկ հարաբերությունները տոկոսադրույքի արտահայտություն տալիս՝ ցանկացած ձևով տրված բոլոր փոխարժեքի արտահայտությունը հավասարեցնելու համար: Օրինակ, եկեք դիտարկենք հետևյալ քիմիական ռեակցիան և արագության արտահայտությունները, որոնք մենք կարող ենք տալ դրա համար;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Հնարավոր են հետևյալ արագության արտահայտությունները վերը նշված ռեակցիայի համար.
Ի՞նչ է տոկոսադրույքի օրենքը:
Արագության օրենքը ռեակցիայի արագության մաթեմատիկական արտահայտությունն է, որը ներառում է ռեակտիվների արագության և արտադրանքի արագության միջև կապը: Մենք կարող ենք որոշել այս մաթեմատիկական տվյալները փորձարարական եղանակով, ինչպես նաև կարող ենք հաստատել հարաբերությունները: Գոյություն ունեն երկու հիմնական եղանակներ, որոնցով մենք կարող ենք գրել տոկոսադրույքի մասին օրենք. դիֆերենցիալ տոկոսադրույքի օրենք և ինտեգրված տոկոսադրույքի օրենք։
Դիֆերենցիալ տոկոսադրույքի օրենք
Դիֆերենցիալ արագության օրենքը ռեակցիայի արագության արտահայտման եղանակն է՝ օգտագործելով մեկ կամ մի քանի ռեակտիվների կոնցենտրացիայի փոփոխությունը: Այստեղ մենք դիտարկում ենք ռեակտիվ(ներ)ի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը որոշակի ժամանակահատվածում: Մենք այս ժամանակային միջակայքը անվանում ենք Δt: Մենք կարող ենք անվանել «R» ռեակտիվ նյութի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը որպես Δ[R]: Եկեք դիտարկենք օրինակ՝ հասկանալու համար, թե ինչպես գրել դիֆերենցիալ տոկոսադրույքի օրենք:Այն ռեակցիայի համար, որտեղ «A» ռեակտիվը քայքայվում է և տալիս արտադրանք, իսկ k-ն արագության հաստատուն է, մինչդեռ n-ն այս ռեակցիայի կարգն է, ապա այս արագության հավասարումը հետևյալն է.
A ⟶ ապրանքներ
Դիֆերենցիալ տոկոսադրույքի օրենքը հետևյալն է.
Ինտեգրված տոկոսադրույքի օրենք
Ինտեգրված արագության օրենքը ռեակցիայի արագության արտահայտման եղանակն է՝ որպես ժամանակի ֆունկցիա։ Մենք կարող ենք ստանալ այս արտահայտությունը՝ օգտագործելով դիֆերենցիալ տոկոսադրույքի օրենքը՝ դիֆերենցիալ տոկոսադրույքի օրենքի ինտեգրման միջոցով: Մենք կարող ենք այս ինտեգրված տոկոսադրույքի օրենքը ստանալ նաև սովորական փոխարժեքից:
Օրինակ, A ⟶ ռեակցիայի արտադրանքի համար սովորական փոխարժեքի օրենքը հետևյալն է.
Rate (r)=k[A]
որտեղ k-ն արագության հաստատուն է, իսկ [A]-ը՝ ռեակտիվ A-ի կոնցենտրացիան: Եթե դիտարկենք փոքր ժամանակային ընդմիջում, ապա կարող ենք վերը նշված հավասարումը գրել հետևյալ կերպ.
Այստեղ մենք օգտագործում ենք մինուս նշանը (–), քանի որ A-ն ռեակտիվ է, և ժամանակի ավելացման հետ A-ի կոնցենտրացիան նվազում է: Այնուհետև մենք կարող ենք հարաբերություն ստանալ հետևյալ կերպ՝ համատեղելով վերը նշված երկու հավասարումները.
Ռեակտիվ նյութի կոնցենտրացիայի շատ փոքր փոփոխության համար շատ փոքր ժամանակային ընդմիջումով մենք կարող ենք գրել հավասարումը ստորև;
Կամ
Այնուհետև, ինտեգրելով այս հավասարումը, մենք կարող ենք ստանալ հետևյալ հարաբերությունը՝
ln[A]=-kt + հաստատուն
Հետևաբար, երբ ժամանակը զրոյական է կամ t=0, ln[A]-ը A ռեակտիվ նյութի սկզբնական կոնցենտրացիան է (մենք կարող ենք այն տալ որպես [A]0), քանի որ ժամը t=0, –kt=0 ուրեմն ln[A]0=հաստատուն. Առաջին կարգի ռեակցիայի համար ինտեգրված փոխարժեքի օրենքըէ
ln[A]=ln[A]0 – kt
Ո՞րն է տարբերությունը փոխարժեքի արտահայտման և դրույքաչափի օրենքի միջև:
Արժույթի արտահայտությունը և aw արագությունը ռեակցիայի արագության մասին մանրամասներ տալու երկու եղանակ են: Փոխարժեքի արտահայտման և արագության օրենքի հիմնական տարբերությունն այն է, որ արագության արտահայտությունը տալիս է արտադրանքների կամ ռեակտիվների տեսքի կամ անհետացման արագությունը, մինչդեռ արագության օրենքը տալիս է փոխհարաբերությունները ռեակտիվների արագության և համակենտրոնացման կամ ճնշման միջև:
Ստորև ինֆոգրաֆիկայում ամփոփված է փոխարժեքի արտահայտման և տոկոսադրույքի օրենքի տարբերությունը:
Ամփոփում – Գնահատման արտահայտություն ընդդեմ տոկոսադրույքի օրենքի
Արժույթի արտահայտությունը և արագության օրենքը ռեակցիայի արագության մասին մանրամասներ տալու երկու եղանակ են: Փոխարժեքի արտահայտման և արագության օրենքի հիմնական տարբերությունն այն է, որ արագության արտահայտությունը տալիս է արտադրանքի կամ ռեակտիվների տեսքի կամ անհետացման արագությունը, մինչդեռ արագության օրենքը տալիս է փոխհարաբերությունը ռեակտիվների արագության և կոնցենտրացիայի կամ ճնշման միջև:
