Luật tỷ lệ chênh lệch và luật tỷ lệ tích hợp là hai hình thức của luật tỷ lệ. Sự khác biệt chính giữa luật tỷ lệ chênh lệch và luật tỷ lệ tích hợp là định luật tỷ lệ vi phân đưa ra tốc độ của phản ứng hóa học là một hàm của sự thay đổi nồng độ của một hoặc nhiều chất phản ứng trong một khoảng thời gian cụ thể trong khi luật tốc độ tích hợp đưa ra tốc độ của phản ứng hóa học là hàm của nồng độ ban đầu của một hoặc nhiều chất phản ứng sau một thời gian cụ thể.
Tốc độ phản ứng là thước đo sự thay đổi nồng độ chất phản ứng hoặc sản phẩm trong quá trình phản ứng hóa học. Luật tỷ lệ khác nhau được sử dụng để giải thích tiến trình phản ứng. Các luật tỷ lệ này được thể hiện dưới dạng mối quan hệ toán học giữa các tham số khác nhau.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Luật tỷ lệ chênh lệch là gì
3. Luật tỷ lệ tích hợp là gì
4. Mối quan hệ giữa Luật tỷ lệ chênh lệch và Luật tỷ lệ tích hợp
5. So sánh cạnh nhau - Luật tỷ lệ chênh lệch so với Luật tỷ lệ tích hợp ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Định luật tỷ lệ chênh lệch được sử dụng để xác định tốc độ của phản ứng hóa học là một hàm của sự thay đổi nồng độ của một hoặc nhiều chất phản ứng trong một khoảng thời gian cụ thể. Định luật tỷ lệ chênh lệch chỉ ra những gì đang xảy ra ở cấp độ phân tử của phản ứng hóa học. Cơ chế tổng thể của phản ứng hóa học có thể được xác định bằng cách sử dụng luật tỷ lệ vi sai (chuyển đổi chất phản ứng thành sản phẩm).
Định luật tỷ lệ chênh lệch cho phản ứng hóa học dưới đây có thể được đưa ra dưới dạng biểu thức toán học.
A → B + C
Tỷ lệ = - d [A] / dt = k [A]n
Ở đây, [A] là nồng độ của chất phản ứng có tên là A và và kv là hằng số tốc độ. Củ nỉ đưa ra thứ tự phản ứng. Phương trình luật tỷ lệ chênh lệch có thể được tích hợp để có được mối quan hệ rõ ràng giữa [A] và thời gian. Sự tích hợp này đưa ra luật tỷ lệ tích hợp.
Hình 1: Biểu đồ hiển thị thứ tự phản ứng
Định luật tỷ lệ tích hợp đưa ra tốc độ của một phản ứng hóa học là một hàm của nồng độ ban đầu của một hoặc nhiều chất phản ứng sau một khoảng thời gian cụ thể. Định luật tốc độ tích hợp có thể được sử dụng để xác định hằng số tốc độ của một phản ứng hóa học cụ thể và thứ tự phản ứng có thể thu được thông qua dữ liệu thực nghiệm.
Đối với phản ứng hóa học A → B + C, định luật tốc độ tích hợp có thể được biểu diễn dưới dạng biểu thức toán học như dưới đây.
ln [A] = -kt + ln [A]0
Đây, [A]0 là nồng độ ban đầu của chất phản ứng A và [A] là nồng độ của chất phản ứng có nghĩa là sau khi thời gian đã trôi qua. Tuy nhiên, các luật tỷ lệ tích hợp khác nhau dựa trên thứ tự của phản ứng. Phương trình trên được đưa ra cho các phản ứng hóa học bậc 0.
Dành cho phản ứng thứ tự đầu tiên, phương trình luật tỷ lệ là,
[A] = [A] e-kt
Dành cho phản ứng bậc hai, phương trình luật tỷ lệ là,
1 / [A] = 1 / [A]0 + kt
Để xác định hằng số tốc độ của một phản ứng, phương trình trên có thể được sử dụng như sau.
Đối với phản ứng thứ tự đầu tiên,
k = ln [A] - ln [A]0 / t
Đối với phản ứng bậc hai,
k = 1 / [A] - 1 / [A]0 / t
Luật tỷ lệ chênh lệch so với luật tỷ lệ tích hợp | |
Định luật tỷ lệ chênh lệch được sử dụng để xác định tốc độ của phản ứng hóa học là một hàm của sự thay đổi nồng độ của một hoặc nhiều chất phản ứng trong một khoảng thời gian cụ thể. | Định luật tỷ lệ tích hợp đưa ra tốc độ của phản ứng hóa học là hàm của nồng độ ban đầu (hoặc nồng độ tại một thời điểm cụ thể) của một hoặc nhiều chất phản ứng sau một khoảng thời gian cụ thể. |
Ứng dụng | |
Định luật tỷ lệ chênh lệch có thể được sử dụng để chỉ ra những gì đang xảy ra ở cấp độ phân tử của phản ứng hóa học và, cơ chế tổng thể của phản ứng hóa học có thể được xác định bằng cách sử dụng định luật tỷ lệ này. | Định luật tỷ lệ tích hợp có thể được sử dụng để xác định hằng số tốc độ của một phản ứng hóa học cụ thể. |
Sử dụng | |
Luật tỷ lệ chênh lệch rất khó sử dụng khi so sánh với luật tỷ lệ tích hợp. | Luật tích hợp giúp dễ dàng xác định mối quan hệ rõ ràng giữa nồng độ chất phản ứng và thời gian trôi qua. |
Định luật tốc độ của phản ứng hóa học đưa ra mối quan hệ giữa tốc độ phản ứng và nồng độ chất phản ứng. Sự khác biệt chính giữa luật tỷ lệ chênh lệch và luật tỷ lệ tích hợp là luật tỷ lệ chênh lệch đưa ra tốc độ của phản ứng hóa học là một hàm của sự thay đổi nồng độ của một hoặc nhiều chất phản ứng trong một khoảng thời gian cụ thể trong khi luật tỷ lệ tích hợp đưa ra tỷ lệ một phản ứng hóa học là một hàm của nồng độ ban đầu của một hoặc nhiều chất phản ứng sau một thời gian cụ thể.
1. Luật Tỷ giá - Khác biệt. Hóa học LibreTexts, Libretexts, 17 tháng 7 năm 2015, Có sẵn tại đây.
2. Thư viện. Cung 12.4: Luật tỷ lệ tích hợp. Hóa học LibreTexts, Libretexts, ngày 11 tháng 9 năm 2017, có sẵn tại đây.]
1. Triệu Rateloglogplot Được viết bởi Fabiuccio ~ enwikibooks tại Wikibooks tiếng Anh - Chuyển từ en.wikibooks sang Commons. (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia