Nøgleforskellen mellem hastighedsudtryk og hastighedslov er, at hastighedsudtryk angiver hastigheden for fremkomst eller forsvinden af produkter eller reaktanter, hvorimod hastighedsloven angiver forholdet mellem hastighed og koncentration eller tryk af reaktanter.
Når en eller flere reaktanter omdannes til produkter, kan de gennemgå forskellige modifikationer og energiændringer. De kemiske bindinger i reaktanterne brydes, og nye bindinger dannes for at generere produkter, der er tot alt forskellige fra reaktanterne. Denne kemiske modifikation er kendt som kemiske reaktioner. Hastighedsudtryk og hastighedslov er vigtige kemiske begreber, vi kan beskrive i kemiske reaktioner.
Hvad er satsudtryk?
Hastighedsudtrykket er måden at repræsentere ændringen i reaktantkoncentration over reaktionstiden. Vi kan give dette udtryk ved at bruge enhver af reaktionskomponenterne og produkterne fra reaktionen. Når vi giver hastighedsudtrykket med hensyn til reaktanter, skal vi bruge et minustegn, fordi reaktantmængden aftager med tiden under reaktionen. Når du skriver hastighedsudtrykket ved hjælp af produkter, bruges plustegnet, fordi mængden af produkter stiger med tiden.
Desuden bør vi overveje de støkiometriske sammenhænge, når vi giver hastighedsudtrykket for at udligne alle hastighedsudtrykket givet på nogen måde. Lad os f.eks. overveje følgende kemiske reaktion og de hastighedsudtryk, vi kan give for den;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Følgende hastighedsudtryk er mulige for ovenstående reaktion:
Hvad er satsloven?
Hastighedsloven er det matematiske udtryk for hastigheden af en reaktion, som inkluderer forholdet mellem reaktanternes hastighed og produktets hastighed. Vi kan bestemme disse matematiske data eksperimentelt, og vi kan også verificere sammenhængen. Der er to store måder, vi kan skrive en takstlov på; differensrentelov og integreret satslov.
Differential Rate Law
Differentialhastighedsloven er måden at udtrykke reaktionshastigheden på ved hjælp af ændringen i koncentrationen af en eller flere reaktanter. Her betragter vi ændringen af koncentrationen af reaktant(erne) over en bestemt tidsperiode. Vi navngiver dette tidsinterval som Δt. Vi kan navngive ændringen i koncentrationen af reaktant "R" som Δ[R]. Lad os overveje et eksempel for at forstå, hvordan man skriver en differentialsatslov. For en reaktion, hvor reaktanten "A" nedbrydes for at give produkterne, og k er hastighedskonstanten, mens n er rækkefølgen af denne reaktion, så er ligningen for denne hastighed som følger:
A ⟶ produkter
Differentialsatsloven er som følger:
Integrated Rate Law
Den integrerede hastighedslov er måden at udtrykke reaktionshastigheden på som en funktion af tiden. Vi kan opnå dette udtryk ved hjælp af differentialsatsloven via integrationen af differentialsatsloven. Vi kan også få denne integrerede satslov fra en almindelig sats.
For eksempel for reaktion A ⟶-produkter er den almindelige satslov som følger:
Rate (r)=k[A]
hvor k er hastighedskonstanten og [A] er koncentrationen af reaktant A. Hvis vi betragter et lille tidsinterval, kan vi skrive ovenstående ligning som følger:
Vi bruger minustegnet (–) her, fordi A er reaktanten, og med stigende tid falder koncentrationen af A. Så kan vi få en sammenhæng som følger ved at kombinere ovenstående to ligninger;
For en meget lille ændring i reaktantkoncentration med et meget lille tidsinterval kan vi skrive ligningen som nedenfor;
Eller
Derefter kan vi ved at integrere denne ligning opnå følgende forhold:
ln[A]=-kt + konstant
Derfor, når tiden er nul eller t=0, er ln[A] startkoncentrationen af A-reaktant (vi kan give den som [A]0) siden kl. t=0, –kt=0 så ln[A]0=konstant. For en førsteordens reaktion er den integrerede satslov
ln[A]=ln[A]0 – kt
Hvad er forskellen mellem satsudtryk og satslov?
Rate udtryk og rate aw er to måder at give detaljer om hastigheden af en reaktion på. Den vigtigste forskel mellem hastighedsudtryk og hastighedslov er, at hastighedsudtryk giver hastigheden for udseende eller forsvinden af produkter eller reaktanter, hvorimod hastighedslov giver forholdet mellem hastighed og koncentration eller tryk af reaktanter.
Infografikken nedenfor opsummerer forskellen mellem satsudtryk og satslov.
Opsummering – satsudtryk vs satslov
Rate udtryk og rate lov er to måder at give detaljer om hastigheden af en reaktion. Den vigtigste forskel mellem hastighedsudtryk og hastighedslov er, at hastighedsudtryk angiver hastigheden for fremkomst eller forsvinden af produkter eller reaktanter, hvorimod hastighedslov angiver forholdet mellem hastighed og koncentration eller tryk af reaktanter.
