Ključna razlika između izraza brzine i zakona brzine je u tome što izraz brzine daje brzinu pojavljivanja ili nestanka proizvoda ili reaktanata, dok zakon brzine daje odnos između brzine i koncentracije ili pritiska reaktanata.
Kada se jedan ili više reaktanata pretvore u proizvode, oni mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Hemijske veze u reaktantima pucaju, a nove veze se formiraju kako bi se generirali proizvodi koji su potpuno drugačiji od reaktanata. Ova hemijska modifikacija je poznata kao hemijske reakcije. Izraz brzine i zakon brzine su važni hemijski koncepti koje možemo opisati u hemijskim reakcijama.
Šta je izraz stope?
Izraz brzine je način predstavljanja promjene koncentracije reaktanata tokom vremena reakcije. Ovaj izraz možemo dati koristeći bilo koji od reaktanata i proizvoda reakcije. Kada dajemo izraz brzine u odnosu na reaktante, treba da koristimo znak minus jer se tokom reakcije količina reaktanata smanjuje s vremenom. Prilikom pisanja izraza stope koristeći proizvode, koristi se znak plus jer se količina proizvoda povećava s vremenom.
Štaviše, trebali bismo uzeti u obzir stehiometrijske odnose kada dajemo izraz brzine da bismo izjednačili sve izraze brzine date na bilo koji način. Na primjer, razmotrimo sljedeću kemijsku reakciju i izraze brzine koje možemo dati za nju;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Sljedeći izrazi stopa su mogući za gornju reakciju:
Šta je zakon o stopama?
Zakon brzine je matematički izraz brzine reakcije koji uključuje odnos između brzine reaktanata i brzine proizvoda. Ove matematičke podatke možemo odrediti eksperimentalno, a možemo i provjeriti odnos. Postoje dva glavna načina na koja možemo napisati zakon stope; zakon diferencijalne stope i zakon integrisane stope.
Zakon o diferencijalnoj stopi
Zakon diferencijalne brzine je način izražavanja brzine reakcije koristeći promjenu koncentracije jednog ili više reaktanata. Ovdje razmatramo promjenu koncentracije reaktanata u određenom vremenskom periodu. Ovaj vremenski interval nazivamo Δt. Promjenu koncentracije reaktanta “R” možemo nazvati Δ[R]. Razmotrimo primjer kako bismo razumjeli kako napisati zakon diferencijalne stope. Za reakciju u kojoj se reaktant “A” razlaže dajući proizvode i k je konstanta brzine, dok je n red ove reakcije, tada je jednadžba za ovu brzinu sljedeća:
A ⟶ proizvodi
Zakon diferencijalne stope je sljedeći:
Zakon o integrisanoj stopi
Zakon integrisane brzine je način izražavanja brzine reakcije kao funkcije vremena. Ovaj izraz možemo dobiti koristeći zakon diferencijalne stope kroz integraciju zakona diferencijalne stope. Ovaj zakon integrisane stope možemo dobiti i iz obične stope.
Na primjer, za proizvode reakcije A ⟶, uobičajeni zakon stope je sljedeći:
Rate (r)=k[A]
gdje je k konstanta brzine, a [A] je koncentracija reaktanta A. Ako uzmemo u obzir mali vremenski interval, gornju jednačinu možemo napisati na sljedeći način:
Ovdje koristimo znak minus (–) jer je A reaktant i sa povećanjem vremena, koncentracija A opada. Tada možemo dobiti odnos na sljedeći način kombinovanjem gornje dvije jednačine;
Za vrlo malu promjenu koncentracije reaktanata u vrlo malom vremenskom intervalu, možemo napisati jednačinu kao ispod;
Ili
Tada, integracijom ove jednadžbe, možemo dobiti sljedeći odnos:
ln[A]=-kt + konstanta
Prema tome, kada je vrijeme nula ili t=0, ln[A] je početna koncentracija A reaktanta (možemo je dati kao [A]0) od t=0, –kt=0 pa ln[A]0=konstanta. Za reakciju prvog reda, zakon integrirane stope je
ln[A]=ln[A]0 – kt
Koja je razlika između izraza stope i zakona o stopi?
Rate izraz i stopa aw su dva načina davanja detalja o brzini reakcije. Ključna razlika između izraza brzine i zakona brzine je u tome što izraz brzine daje brzinu pojavljivanja ili nestanka proizvoda ili reaktanata, dok zakon brzine daje odnos između brzine i koncentracije ili pritiska reaktanata.
Infografika ispod sažima razliku između izraza stope i zakona stope.
Sažetak – Izraz stopa u odnosu na zakon o stopi
Izraz stope i zakon stope su dva načina davanja detalja o brzini reakcije. Ključna razlika između izraza brzine i zakona brzine je u tome što izraz brzine daje brzinu pojavljivanja ili nestanka proizvoda ili reaktanata, dok zakon brzine daje odnos između brzine i koncentracije ili pritiska reaktanata.
