ההבדל העיקרי בין ביטוי קצב לחוק קצב הוא שביטוי קצב נותן את קצב ההופעה או היעלמותם של מוצרים או מגיבים, בעוד שחוק הקצב נותן את הקשר בין קצב וריכוז או לחץ של מגיבים.
כאשר מגיבים אחד או יותר מומרים למוצרים, הם עשויים לעבור שינויים ושינויי אנרגיה שונים. הקשרים הכימיים במגיבים נשברים, וקשרים חדשים נוצרים כדי ליצור מוצרים שונים לחלוטין מהמגיבים. שינוי כימי זה ידוע בתור תגובות כימיות. ביטוי קצב וחוק קצב הם מושגים כימיים חשובים שאנו יכולים לתאר בתגובות כימיות.
מהו ביטוי תעריפים?
ביטוי הקצב הוא הדרך לייצג את השינוי בריכוז המגיבים לאורך זמן התגובה. אנו יכולים לתת ביטוי זה באמצעות כל אחד מהמגיבים ותוצרי התגובה. כאשר נותנים את ביטוי הקצב ביחס למגיבים, עלינו להשתמש בסימן מינוס מכיוון שבמהלך התגובה, כמות המגיבים יורדת עם הזמן. בעת כתיבת ביטוי התעריף באמצעות מוצרים, נעשה שימוש בסימן פלוס מכיוון שכמות המוצרים עולה עם הזמן.
יתר על כן, עלינו לשקול את הקשרים הסטוכיומטריים בעת מתן ביטוי הקצב כדי להשוות את כל ביטוי הקצב שניתן בכל דרך. לדוגמה, הבה נבחן את התגובה הכימית הבאה ואת ביטויי הקצב שאנו יכולים לתת עבורה;
2X + 3Y ⟶ 5Z
ביטויי השיעור הבאים אפשריים עבור התגובה לעיל:
מהו חוק התעריפים?
חוק הקצב הוא הביטוי המתמטי של קצב התגובה הכולל את הקשר בין קצב המגיבים לקצב התוצר. אנו יכולים לקבוע את הנתונים המתמטיים הללו בניסוי, ונוכל לאמת את הקשר גם כן. ישנן שתי דרכים עיקריות שבהן אנו יכולים לכתוב חוק תעריפים; חוק תעריף דיפרנציאלי וחוק תעריף משולב.
חוק התעריפים הדיפרנציאלי
חוק הקצב הדיפרנציאלי הוא הדרך לבטא את קצב התגובה באמצעות השינוי בריכוז של מגיבים אחד או יותר. כאן, אנו רואים את השינוי בריכוז של המגיב(ים) על פני תקופה מסוימת של זמן. אנו קוראים למרווח זמן זה בתור Δt. אנו יכולים לכנות את השינוי בריכוז של המגיב "R" בתור Δ[R]. הבה נבחן דוגמה כדי להבין כיצד לכתוב חוק שיעור דיפרנציאלי.עבור תגובה שבה המגיב "A" מתפרק כדי לתת את התוצרים ו-k הוא קבוע הקצב בעוד n הוא הסדר של תגובה זו, אז המשוואה לקצב זה היא כדלקמן:
A ⟶ מוצרים
חוק התעריפים ההפרש הוא כדלקמן:
חוק תעריפים משולב
חוק הקצב המשולב הוא הדרך לבטא את קצב התגובה כפונקציה של זמן. אנו יכולים לקבל ביטוי זה באמצעות חוק התעריפים הדיפרנציאליים באמצעות השילוב של חוק התעריפים הדיפרנציאליים. אנחנו יכולים לקבל את חוק התעריפים המשולב הזה גם מתעריף רגיל.
לדוגמה, עבור תוצרי תגובה A ⟶, חוק התעריף הרגיל הוא כדלקמן:
Rate (r)=k[A]
כאשר k הוא קבוע הקצב ו-[A] הוא הריכוז של מגיב A. אם ניקח בחשבון מרווח זמן קטן, נוכל לכתוב את המשוואה לעיל באופן הבא:
אנו משתמשים בסימן המינוס (–) כאן מכיוון ש-A הוא המגיב ועם הזמן הגדל, הריכוז של A יורד. אז נוכל לקבל קשר באופן הבא על ידי שילוב של שתי המשוואות לעיל;
לשינוי קטן מאוד בריכוז המגיבים במרווח זמן קטן מאוד, נוכל לכתוב את המשוואה להלן;
או
לאחר מכן, על ידי שילוב המשוואה הזו, נוכל להשיג את הקשר הבא:
ln[A]=-kt + קבוע
לכן, כאשר הזמן הוא אפס או t=0, ln[A] הוא הריכוז ההתחלתי של מגיב A (נוכל לתת אותו כ-[A]0) מאז בשעה t=0, –kt=0 אז ln[A]0=קבוע. לתגובה מסדר ראשון, חוק התעריף המשולב הוא,
ln[A]=ln[A]0 – kt
מה ההבדל בין ביטוי תעריף לחוק התעריף?
דירוג ביטוי ושיעור aw הן שתי דרכים לתת פרטים על קצב התגובה. ההבדל העיקרי בין ביטוי קצב לחוק קצב הוא שביטוי קצב נותן את קצב ההופעה או היעלמותם של מוצרים או מגיבים, בעוד שחוק הקצב נותן את הקשר בין קצב וריכוז או לחץ של מגיבים.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין ביטוי התעריף לחוק התעריף.
סיכום – ביטוי תעריף לעומת חוק תעריף
ביטוי שיעור וחוק שיעור הן שתי דרכים לתת פרטים על קצב התגובה. ההבדל העיקרי בין ביטוי קצב לחוק קצב הוא שביטוי קצב נותן את קצב ההופעה או היעלמותם של מוצרים או מגיבים, בעוד שחוק הקצב נותן את הקשר בין קצב וריכוז או לחץ של מגיבים.
