تفاوت کلیدی – قانون نرخ در مقابل قانون اقدام انبوه
تفاوت اصلی بین قانون سرعت و قانون عمل جرم در این است که قانون سرعت رابطه بین سرعت واکنش شیمیایی و غلظت واکنش دهنده ها را نشان می دهد در حالی که قانون عمل جرم بیان می کند که سرعت یک واکنش شیمیایی متناسب با جرم مواد واکنش دهنده.
قانون نرخ یک قانون در شیمی است که برای توضیح رفتار یک مخلوط واکنش استفاده می شود. قانون سرعت نشان می دهد که سرعت یک واکنش با سرعت واکنش نسبت مستقیم دارد. ثابت تناسب به عنوان ثابت نرخ شناخته می شود.قانون عمل جرم نشان می دهد که سرعت واکنش یک واکنش شیمیایی با حاصلضرب جرم واکنش دهنده ها که به توانی (اغلب برابر با ضریب استوکیومتری آنها در معادله شیمیایی است) که به طور تجربی تعیین می شود، نسبت مستقیم دارد.
قانون نرخ چیست؟
قانون سرعت رابطه بین سرعت یک واکنش شیمیایی و غلظت واکنش دهنده ها را نشان می دهد. طبق قانون سرعت، سرعت یک واکنش مستقیماً با غلظت واکنش‌دهنده‌هایی که به توانی افزایش می‌یابند (اغلب برابر با رابطه استوکیومتری در معادله شیمیایی است) است که به صورت تجربی تعیین می‌شود.
قانون نرخ را می توان در دو نوع به شرح زیر یافت:
قانون نرخ دیفرانسیل
قانون نرخ دیفرانسیل سرعت یک واکنش را به عنوان تابعی از تغییر غلظت واکنش دهنده ها در یک دوره زمانی خاص نشان می دهد.
قانون نرخ یکپارچه
قانون سرعت یکپارچه نرخ واکنش را به عنوان تابعی از غلظت اولیه یک واکنش دهنده در یک دوره زمانی خاص نشان می دهد.
اجازه دهید برای درک این موضوع مثالی را در نظر بگیریم.
aA + bB → cC + dD
Rate=k[A]a[B]b
معادله بالا بیان ریاضی قانون نرخ را نشان می دهد. در آنجا، "k" یک ثابت تناسب است. به ثابت نرخ معروف است. نماهای "a" و "b" به ترتیب نسبت به واکنش دهنده A و B مرتبه واکنش هستند. ترتیب کلی (p) واکنش به عنوان مجموع تمام دستورات در معادله قانون سرعت داده می شود.
p=a + b
شکل 1: سرعت واکنش و غلظت واکنش های مرتبه اول و واکنش های مرتبه دوم.
بر اساس ترتیب کلی یک واکنش، واکنش ها در سه نوع هستند:
- واکنش های مرتبه صفر - سرعت واکنش مستقل از غلظت واکنش دهنده ها است
- واکنش های مرتبه اول - سرعت واکنش متناسب با غلظت یک واکنش دهنده است.
- واکنش های مرتبه دوم - سرعت واکنش یا با حاصلضرب غلظت دو واکنش دهنده یا با مجذور غلظت یک واکنش دهنده متناسب است.
قانون اقدام جمعی چیست؟
قانون عمل جرم نشان می دهد که سرعت یک واکنش شیمیایی با جرم مواد واکنش دهنده متناسب است. همچنین به عنوان قانون اقدام جمعی شناخته می شود. این قانون برای به دست آوردن معادله تعادل دقیق یک واکنش شیمیایی خاص مفید است. این قانون همچنین با فعالیت یا غلظت واکنش دهنده ها ارائه می شود. طبق قانون عمل جرم، نسبت بین غلظت محصولات و واکنش دهنده ها در مخلوط واکنشی که در حالت تعادل است، ثابت است.
قانون کنش جمعی یک مفهوم جهانی است، به این معنی که در هر سیستمی تحت هر شرایطی قابل اجرا است. این قانون را می توان در یک عبارت ریاضی به صورت زیر ارائه کرد.
برای واکنش،
aA + bB ↔ cC + dD
نسبت بین محصولات و واکنش دهنده ها در حالت تعادل؛
Keq=[C]c[D]d / [A]a[B] b
در یک دمای معین، نسبت بالا برای تعادل بین واکنش دهنده ها (A و B) و محصولات (C و D) ثابت است. در اینجا، Keq به عنوان ثابت تعادل شناخته می شود.
تفاوت بین قانون نرخ و قانون اقدام جمعی چیست؟
قانون نرخ در مقابل قانون اقدام جمعی |
|
| قانون نرخ نشان می دهد که سرعت یک واکنش مستقیماً با غلظت واکنش دهنده هایی که به توانی که به طور تجربی تعیین می شود افزایش می یابد، متناسب است. | قانون عمل جرم نشان می دهد که سرعت یک واکنش شیمیایی با جرم مواد واکنش دهنده متناسب است. |
| اجزای معادله | |
| معادله قانون سرعت دارای یک ثابت سرعت، غلظت واکنش دهنده ها و ترتیب واکنش است. | قانون عمل جرم معادله ای دارد که از غلظت محصولات و واکنش دهنده ها به توان ضریب استوکیومتری آنها تشکیل شده است. |
| محصول | |
| معادله قانون نرخ حاوی غلظت محصولات نیست. | معادله قانون عمل جرم شامل غلظت محصولات است. |
| مولفه تناسب | |
| ثابت تناسب معادله قانون نرخ به عنوان ثابت نرخ "K" شناخته می شود. | در معادله قانون عمل جرم ثابت تناسب وجود ندارد. |
خلاصه - قانون نرخ در مقابل قانون اقدام جمعی
قوانین نرخ و قانون عمل جرم برای توضیح رفتار مخلوط واکنش استفاده می شود. تفاوت اصلی بین قانون سرعت و قانون عمل جرم در این است که قانون سرعت رابطه بین سرعت واکنش شیمیایی و غلظت واکنش دهنده ها را نشان می دهد در حالی که قانون عمل جرم نشان می دهد که سرعت یک واکنش شیمیایی متناسب با غلظت واکنش دهنده ها است. مواد واکنش دهنده.
