הבדל מפתח – חוק התעריף לעומת חוק הפעולה ההמונית
ההבדל העיקרי בין חוק הקצב לחוק פעולת המסה הוא שחוק הקצב מציין את הקשר בין קצב תגובה כימית לריכוזי המגיבים ואילו חוק פעולת המסה קובע שקצב תגובה כימית הוא פרופורציונלי ל המסות של החומרים המגיבים.
חוק שיעור הוא חוק בכימיה המשמש להסבר ההתנהגות של תערובת תגובה. חוק הקצב מציין שקצב התגובה עומד ביחס ישר לקצב התגובה. קבוע המידתיות ידוע בתור קבוע הקצב.חוק פעולת המסה מצביע על כך שקצב התגובה של תגובה כימית עומד ביחס ישר למכפלה של מסות מגיבים המועלות לעוצמה (לעיתים קרובות היא שווה למקדם הסטוכיומטרי שלהם במשוואה הכימית) שנקבעת בניסוי.
מהו חוק התעריפים?
חוק הקצב מציין את הקשר בין קצב תגובה כימית לריכוזי המגיבים. לפי חוק הקצב, קצב התגובה עומד ביחס ישר לריכוזי המגיבים המועלים לחזקה (לעיתים קרובות הוא שווה ליחס הסטוכיומטרי במשוואה הכימית) שנקבע בניסוי.
חוק התעריף ניתן למצוא בשני סוגים כדלקמן:
חוק התעריפים הדיפרנציאלי
חוק הקצב הדיפרנציאלי נותן את קצב התגובה כפונקציה של השינוי בריכוז המגיבים במהלך פרק זמן מסוים.
חוק תעריפים משולב
חוק הקצב המשולב נותן את קצב התגובה כפונקציה של הריכוז הראשוני של מגיב בפרק זמן מסוים.
הבה נבחן דוגמה כדי להבין זאת.
aA + bB → cC + dD
Rate=k[A]a[B]b
המשוואה שלעיל נותנת את הביטוי המתמטי של חוק השיעור. שם, "k" הוא קבוע מידתיות. זה ידוע בתור קבוע הקצב. המעריכים "a" ו-"b" הם סדרי התגובה ביחס למגיב A ו-B בהתאמה. הסדר הכולל (p) של התגובה ניתן כסכום כל הסדרים במשוואת חוק השיעור.
p=a + b
איור 1: קצב התגובה והריכוז של תגובות מסדר ראשון ותגובות מסדר שני.
בהתבסס על הסדר הכולל של תגובה, התגובות הן בשלושה סוגים כמו:
- תגובות מסדר אפס – קצב התגובה אינו תלוי בריכוז המגיבים
- תגובות מסדר ראשון – קצב התגובה פרופורציונלי לריכוז מגיב אחד.
- תגובות מסדר שני – קצב התגובה פרופורציונלי או למכפלת הריכוזים של שני מגיבים או לריבוע הריכוז של מגיב אחד.
מהו חוק הפעולה ההמונית?
חוק פעולת המסה מציין שקצב התגובה הכימית הוא פרופורציונלי למסה של החומרים המגיבים. זה ידוע גם בשם חוק הפעולה ההמונית. חוק זה שימושי כדי לקבל את משוואת שיווי המשקל המדויקת של תגובה כימית מסוימת. החוק ניתן גם על ידי פעילויות או ריכוזים של מגיבים. לפי חוק פעולת המסה, היחס בין ריכוזי תוצרים ומגיבים הוא קבוע בתערובת תגובה שנמצאת במצב שיווי משקל.
חוק הפעולה ההמונית הוא מושג אוניברסלי, כלומר, הוא ישים לכל מערכת בכל נסיבות. ניתן לתת חוק זה בביטוי מתמטי כמו להלן.
לתגובה, aA + bB ↔ cC + dD
היחס בין מוצרים למגיבים בשיווי משקל;
Keq=[C]c[D]d / [A]a[B] b
בטמפרטורה נתונה, היחס לעיל הוא קבוע עבור שיווי המשקל בין המגיבים (A ו-B) לבין תוצרים (C ו-D). כאן, Keq ידוע בתור קבוע שיווי המשקל.
מה ההבדל בין חוק התעריפים לחוק הפעולה ההמונית?
חוק התעריף לעומת חוק הפעולה ההמונית |
|
| חוק הקצב מציין שקצב התגובה עומד ביחס ישר לריכוזי המגיבים המועלים לעוצמה שנקבעת בניסוי. | חוק פעולת המסה מציין שקצב התגובה הכימית הוא פרופורציונלי למסה של החומרים המגיבים. |
| רכיבי המשוואה | |
| למשוואת חוק הקצב יש קבוע קצב, ריכוזי מגיבים וסדר התגובה. | לחוק הפעולה ההמונית יש משוואה המורכבת מריכוזים של מוצרים ומגיבים המועלים בחזקת המקדם הסטוכיומטרי שלהם. |
| מוצר | |
| משוואת חוק התעריפים אינה מכילה ריכוזי מוצרים. | חוק משוואת הפעולה המונית מכיל את ריכוזי המוצרים. |
| רכיב מידתיות | |
| קבוע המידתיות של משוואת חוק השיעור ידוע בתור קבוע הקצב "K". | אין קבוע מידתיות בחוק משוואת הפעולה המונית. |
סיכום – חוק התעריפים לעומת חוק הפעולה ההמונית
חוקי הקצב וחוק הפעולה ההמונית משמשים כדי להסביר את ההתנהגות של תערובת תגובה. ההבדל העיקרי בין חוק הקצב לחוק פעולת המסה הוא שחוק הקצב מציין את הקשר בין קצב התגובה הכימית לריכוזי המגיבים ואילו חוק פעולת המסה מציין שקצב התגובה הכימית הוא פרופורציונלי לריכוזים של החומרים המגיבים.
