ความแตกต่างที่สำคัญ – กฎอัตราเทียบกับกฎหมายการกระทำจำนวนมาก
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกฎอัตราและกฎของการกระทำมวลคือกฎอัตราระบุความสัมพันธ์ระหว่างอัตราของปฏิกิริยาเคมีกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นในขณะที่กฎของการกระทำมวลระบุว่าอัตราของปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนกับ มวลของสารที่ทำปฏิกิริยา
กฎอัตราคือกฎหมายในวิชาเคมีที่ใช้อธิบายพฤติกรรมของส่วนผสมของปฏิกิริยา กฎอัตราระบุว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเกิดปฏิกิริยา ค่าคงที่ตามสัดส่วนเรียกว่าค่าคงที่อัตรากฎของการกระทำมวลระบุว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวลของสารตั้งต้นซึ่งถูกยกขึ้นเป็นกำลัง (มักจะเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของพวกมันในสมการทางเคมี) ที่กำหนดโดยการทดลอง
กฎอัตราคืออะไร
กฎอัตราระบุความสัมพันธ์ระหว่างอัตราของปฏิกิริยาเคมีกับความเข้มข้นของสารตั้งต้น ตามกฎอัตรา อัตราของปฏิกิริยาเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ยกกำลัง (มักจะเท่ากับความสัมพันธ์ปริมาณสัมพันธ์ในสมการเคมี) ที่กำหนดโดยการทดลอง
กฎหมายอัตราสามารถพบได้ในสองประเภทดังนี้:
กฎอัตราส่วนต่าง
กฎอัตราส่วนต่างให้อัตราของปฏิกิริยาเป็นฟังก์ชันของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นในช่วงเวลาหนึ่งๆ
กฎหมายอัตรารวม
กฎอัตราแบบบูรณาการให้อัตราของปฏิกิริยาเป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นเริ่มต้นของสารตั้งต้นในช่วงเวลาที่กำหนด
ให้เราพิจารณาตัวอย่างเพื่อทำความเข้าใจสิ่งนี้
aA + bB → cC + dD
อัตรา=k[A]a[B]b
สมการข้างต้นให้นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของกฎอัตรา ที่นั่น “k” เป็นค่าคงที่ตามสัดส่วน เรียกว่าค่าคงที่อัตรา เลขชี้กำลัง "a" และ "b" เป็นลำดับของปฏิกิริยาเทียบกับสารตั้งต้น A และ B ตามลำดับ ลำดับโดยรวม (p) ของปฏิกิริยาจะได้รับเป็นผลรวมของคำสั่งทั้งหมดในสมการกฎอัตรา
p=a + b
รูปที่ 1: อัตราการเกิดปฏิกิริยาและความเข้มข้นของปฏิกิริยาอันดับหนึ่งและปฏิกิริยาอันดับสอง
จากลำดับปฏิกิริยาโดยรวม ปฏิกิริยามีสามประเภทดังนี้:
- ปฏิกิริยา Zero-order – อัตราการเกิดปฏิกิริยาไม่ขึ้นกับความเข้มข้นของสารตั้งต้น
- ปฏิกิริยาลำดับแรก – อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นหนึ่งตัว
- ปฏิกิริยาลำดับที่สอง – อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นสัดส่วนกับผลคูณของความเข้มข้นของสารตั้งต้นสองตัวหรือกำลังสองของความเข้มข้นของสารตั้งต้นหนึ่งตัว
กฎการกระทำมวลชนคืออะไร
กฎของการกระทำมวลระบุว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนกับมวลของสารที่ทำปฏิกิริยา เป็นที่รู้จักกันว่ากฎหมายว่าด้วยการกระทำโดยมวลชน กฎข้อนี้มีประโยชน์เพื่อให้ได้สมการสมดุลที่แม่นยำของปฏิกิริยาเคมีหนึ่งๆ กฎหมายกำหนดโดยกิจกรรมหรือความเข้มข้นของสารตั้งต้น ตามกฎของการกระทำมวล อัตราส่วนระหว่างความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นเป็นค่าคงที่ในส่วนผสมของปฏิกิริยาที่อยู่ในสถานะสมดุล
กฎแห่งการกระทำมวลชนเป็นแนวคิดสากล ซึ่งหมายความว่าใช้ได้กับระบบใด ๆ ไม่ว่าในกรณีใด ๆ กฎข้อนี้สามารถกำหนดได้ในนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ดังนี้
สำหรับปฏิกิริยา
aA + bB ↔ cC + dD
อัตราส่วนระหว่างผลิตภัณฑ์กับสารตั้งต้นที่สมดุล
Keq=[C]c[D]d / [A]a[B] b
ที่อุณหภูมิที่กำหนด อัตราส่วนข้างต้นเป็นค่าคงที่สำหรับสมดุลระหว่างสารตั้งต้น (A และ B) และผลิตภัณฑ์ (C และ D) ที่นี่ Keq เรียกว่าค่าคงที่สมดุล
ความแตกต่างระหว่างกฎอัตราและกฎการกระทำมวลชนคืออะไร
กฎอัตราเทียบกับกฎการกระทำมวลชน |
|
| กฎอัตราระบุว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่เพิ่มเป็นกำลังที่กำหนดในการทดลอง | กฎของการกระทำมวลระบุว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนกับมวลของสารที่ทำปฏิกิริยา |
| ส่วนประกอบของสมการ | |
| สมการกฎอัตรามีค่าคงที่อัตรา ความเข้มข้นของสารตั้งต้นและลำดับของปฏิกิริยา | กฎของการกระทำมวลมีสมการที่ประกอบด้วยความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นที่ยกกำลังของสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของพวกมัน |
| Product | |
| สมการกฎอัตราไม่มีความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ | กฎของสมการการกระทำมวลประกอบด้วยความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ |
| สัดส่วนส่วนประกอบ | |
| ค่าคงที่สัดส่วนของสมการกฎอัตราเรียกว่าค่าคงที่อัตรา “K” | ไม่มีค่าคงที่สัดส่วนในกฎของสมการการกระทำมวล |
สรุป – กฎอัตราเทียบกับกฎหมายการกระทำจำนวนมาก
กฎอัตราและกฎของการกระทำจำนวนมากใช้เพื่ออธิบายพฤติกรรมของส่วนผสมของปฏิกิริยา ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกฎอัตราและกฎการกระทำมวลคือกฎอัตราระบุความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นในขณะที่กฎของการกระทำมวลระบุว่าอัตราของปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของ สารที่ทำปฏิกิริยา