Diferència clau: llei de tipus diferencial i llei de tipus integrada
La llei de tipus diferencial i la llei de tipus integrada són dues formes de lleis de tipus. La diferència clau entre la llei de velocitat diferencial i la llei de velocitat integrada és que la llei de velocitat diferencial dóna la velocitat d'una reacció química en funció del canvi de concentració d'un o més reactius durant un període de temps determinat, mentre que la llei de velocitat integrada dóna la velocitat d'una reacció química. reacció química en funció de la concentració inicial d'un o més reactius després d'un període de temps específic.
La velocitat de reacció és la mesura del canvi de concentració de reactius o productes durant la progressió d'una reacció química. S'utilitzen diferents lleis de velocitat per explicar el progrés de la reacció. Aquestes lleis de taxa s'expressen com a relacions matemàtiques entre diferents paràmetres.
Què és la llei de tipus diferencial?
La llei de velocitat diferencial s'utilitza per determinar la velocitat d'una reacció química en funció del canvi de concentració d'un o més reactius durant un període de temps determinat. La llei de velocitat diferencial indica què està passant a nivell molecular d'una reacció química. El mecanisme global d'una reacció química es pot determinar mitjançant les lleis de velocitat diferencial (conversió de reactius en productes).
Equació de la llei de taxa diferencial
La llei de velocitat diferencial per a la reacció química següent es pot donar com a expressió matemàtica.
A → B + C
Taxa=– {d[A] / dt}=k[A]
Aquí, [A] és la concentració del reactiu "A" i "k" és la constant de velocitat. "n" dóna l'ordre de la reacció. L'equació de la llei de velocitat diferencial es pot integrar per obtenir una relació clara entre [A] i el temps “t”. Aquesta integració dóna la llei integrada de tarifes.
Figura 1: un gràfic que mostra l'ordre de reacció
Què és la llei de tarifes integrada?
La llei de velocitat integrada dóna la velocitat d'una reacció química en funció de la concentració inicial d'un o més reactius després d'un període de temps específic. La llei de velocitat integrada es pot utilitzar per determinar la constant de velocitat d'una reacció química concreta, i l'ordre de reacció es pot obtenir mitjançant dades experimentals.
Equació integrada de la llei de taxes
Per a la reacció química A → B + C, la llei de velocitat integrada es pot expressar com una expressió matemàtica com es mostra a continuació.
ln[A]=-kt + ln[A]0
Aquí, [A]0 és la concentració inicial del reactiu A i [A] és la concentració del reactiu "A" després que hagi passat el temps "t". Tanmateix, les lleis de velocitat integrades són diferents entre si segons l'ordre de la reacció "n". L'equació anterior es dóna per a reaccions químiques d'ordre zero.
Per a reaccions de primer ordre, l'equació de la llei de velocitat és
[A]=[A]e-kt
Per a reaccions de segon ordre, l'equació de la llei de velocitat és
1/[A]=1/[A]0 + kt
Per determinar la constant de velocitat d'una reacció, les equacions anteriors es poden utilitzar de la següent manera.
Per a reaccions de primer ordre, k={ln[A] – ln[A]0} / t
Per a reaccions de segon ordre, k={1/[A] – 1/[A]0} / t
Quina relació hi ha entre la llei de taxes diferencials i la llei integrada de taxes?
La llei de velocitat diferencial d'una reacció química es pot integrar per obtenir la llei de velocitat integrada de la mateixa reacció química
Quina diferència hi ha entre la llei de tipus diferencial i la llei integrada de taxes?
Llei de tipus diferencial versus llei integrada de tarifes |
|
| La llei de velocitat diferencial s'utilitza per determinar la velocitat d'una reacció química en funció del canvi de concentració d'un o més reactius durant un període de temps determinat. | La llei de velocitat integrada dóna la velocitat d'una reacció química en funció de la concentració inicial (o la concentració en un moment determinat) d'un o més reactius després d'un període de temps específic. |
| Aplicació | |
| La llei de velocitat diferencial es pot utilitzar per indicar què està passant a nivell molecular d'una reacció química i el mecanisme general d'una reacció química es pot determinar mitjançant aquesta llei de velocitat. | La llei de velocitat integrada es pot utilitzar per determinar la constant de velocitat d'una reacció química concreta. |
| Ús | |
| La llei de tarifes diferencials és difícil d'utilitzar en comparació amb la llei de tarifes integrada. | La llei integrada facilita la determinació de la relació clara entre la concentració de reactius i el temps transcorregut. |
Resum: Llei de tipus diferencial vs Llei de tipus integrada
La llei de velocitat d'una reacció química dóna la relació entre la velocitat de reacció i les concentracions de reactius. La diferència clau entre la llei de velocitat diferencial i la llei de velocitat integrada és que la llei de velocitat diferencial dóna la velocitat d'una reacció química en funció del canvi de concentració d'un o més reactius durant un període de temps determinat, mentre que la llei de velocitat integrada dóna la velocitat de una reacció química en funció de la concentració inicial d'un o més reactius després d'un període de temps determinat.
