La differenza fondamentale tra l'espressione della velocità e la legge della velocità è che l'espressione della velocità fornisce la velocità di comparsa o scomparsa di prodotti o reagenti, mentre la legge della velocità fornisce la relazione tra la velocità e la concentrazione o la pressione dei reagenti.
Quando uno o più reagenti vengono convertiti in prodotti, possono subire diverse modifiche e cambiamenti di energia. I legami chimici nei reagenti si rompono e si formano nuovi legami per generare prodotti totalmente diversi dai reagenti. Questa modifica chimica è nota come reazioni chimiche. L'espressione della velocità e la legge della velocità sono concetti chimici importanti che possiamo descrivere nelle reazioni chimiche.
Cos'è Rate Expression?
L'espressione della velocità è il modo per rappresentare la variazione della concentrazione del reagente nel tempo della reazione. Possiamo dare questa espressione usando uno qualsiasi dei reagenti e prodotti della reazione. Quando si fornisce l'espressione della velocità rispetto ai reagenti, dovremmo usare un segno meno perché, durante la reazione, la quantità di reagente diminuisce con il tempo. Quando si scrive l'espressione del tasso utilizzando i prodotti, viene utilizzato il segno più perché la quantità di prodotti aumenta con il tempo.
Inoltre, dovremmo considerare le relazioni stechiometriche quando si fornisce l'espressione di frequenza per equalizzare tutta l'espressione di frequenza data in qualsiasi modo. Ad esempio, consideriamo la seguente reazione chimica e le espressioni di velocità che possiamo fornire per essa;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Le seguenti espressioni di velocità sono possibili per la reazione di cui sopra:
Cos'è la legge sui tassi?
La legge della velocità è l'espressione matematica della velocità di una reazione che include la relazione tra la velocità dei reagenti e la velocità del prodotto. Possiamo determinare questi dati matematici sperimentalmente e possiamo anche verificare la relazione. Ci sono due modi principali in cui possiamo scrivere una legge sui tassi; legge del tasso differenziale e legge del tasso integrato.
Legge sul tasso differenziale
La legge della velocità differenziale è il modo per esprimere la velocità di reazione utilizzando la variazione di concentrazione di uno o più reagenti. Qui, consideriamo il cambiamento della concentrazione dei reagenti in un periodo di tempo specifico. Chiamiamo questo intervallo di tempo come Δt. Possiamo chiamare la variazione di concentrazione del reagente "R" come Δ[R]. Consideriamo un esempio per capire come scrivere una legge di tasso differenziale. Per una reazione in cui il reagente "A" si decompone per dare i prodotti e k è la costante di velocità mentre n è l'ordine di questa reazione, l'equazione per questa velocità è la seguente:
A ⟶ prodotti
La legge del tasso differenziale è la seguente:
Legge sulle tariffe integrate
La legge della velocità integrata è il modo per esprimere la velocità di reazione in funzione del tempo. Possiamo ottenere questa espressione usando la legge del tasso differenziale tramite l'integrazione della legge del tasso differenziale. Possiamo ottenere questa legge sulla tariffa integrata anche da una tariffa ordinaria.
Ad esempio, per i prodotti di reazione A ⟶, la legge del tasso ordinario è la seguente:
Vota (r)=k[A]
dove k è la costante di velocità e [A] è la concentrazione del reagente A. Se consideriamo un piccolo intervallo di tempo, possiamo scrivere l'equazione sopra come segue:
Usiamo qui il segno meno (–) perché A è il reagente e con l'aumentare del tempo, la concentrazione di A diminuisce. Quindi possiamo ottenere una relazione come segue combinando le due equazioni precedenti;
Per una variazione molto piccola nella concentrazione del reagente in un intervallo di tempo molto piccolo, possiamo scrivere l'equazione come segue;
O
Allora, integrando questa equazione, possiamo ottenere la seguente relazione:
ln[A]=-kt + costante
Quindi, quando il tempo è zero o t=0, ln[A] è la concentrazione iniziale del reagente A (possiamo darla come [A]0) poiché a t=0, –kt=0 quindi ln[A]0=costante. Per una reazione del primo ordine, la legge del tasso integrato è
ln[LA]=ln[LA]0 – kt
Qual è la differenza tra l'espressione tariffaria e la legge tariffaria?
Rate expression e rate aw sono due modi per fornire dettagli sulla velocità di una reazione. La differenza chiave tra l'espressione della velocità e la legge della velocità è quella l'espressione della velocità fornisce la velocità di comparsa o scomparsa di prodotti o reagenti, mentre la legge della velocità fornisce la relazione tra la velocità e la concentrazione o la pressione dei reagenti.
Qui sotto l'infografica riassume la differenza tra l'espressione del tasso e la legge del tasso.
Riepilogo – Espressione tariffaria vs legge tariffaria
L'espressione del tasso e la legge del tasso sono due modi per fornire dettagli sulla velocità di una reazione. La differenza fondamentale tra l'espressione della velocità e la legge della velocità è quella l'espressione della velocità fornisce la velocità di comparsa o scomparsa di prodotti o reagenti, mentre la legge della velocità fornisce la relazione tra la velocità e la concentrazione o la pressione dei reagenti.
