Негізгі айырмашылық – дифференциалдық мөлшерлеме заңы мен интеграцияланған мөлшерлеме заңы
Дифференциалды мөлшерлеме заңы және интегралды мөлшерлеме заңы мөлшерлеме заңдарының екі формасы болып табылады. Дифференциалдық жылдамдық заңы мен интегралды жылдамдық заңының негізгі айырмашылығы мынада: дифференциалдық жылдамдық заңы белгілі бір уақыт кезеңінде бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруіне байланысты химиялық реакция жылдамдығын береді, ал интегралды жылдамдық заңы жылдамдықты береді. белгілі бір уақыт кезеңінен кейін бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың бастапқы концентрациясының функциясы ретінде химиялық реакция.
Реакция жылдамдығы – химиялық реакцияның жүруі кезінде әрекеттесуші заттардың немесе өнімдердің концентрациясының өзгеруінің өлшемі. Реакция барысын түсіндіру үшін әртүрлі жылдамдық заңдары қолданылады. Бұл жылдамдық заңдары әртүрлі параметрлер арасындағы математикалық байланыстар ретінде көрсетілген.
Дифференциалдық мөлшерлеме заңы дегеніміз не?
Дифференциалдық жылдамдық заңы белгілі бір уақыт аралығында бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруіне байланысты химиялық реакция жылдамдығын анықтау үшін қолданылады. Дифференциалдық жылдамдық заңы химиялық реакцияның молекулалық деңгейінде не болып жатқанын көрсетеді. Химиялық реакцияның жалпы механизмін дифференциалдық жылдамдық заңдары арқылы анықтауға болады (реактивтердің өнімге айналуы).
Дифференциалдық мөлшерлеме заңының теңдеуі
Төмендегі химиялық реакцияның дифференциалдық жылдамдық заңын математикалық өрнек ретінде беруге болады.
A → B + C
Бағасы=– {d[A] / dt}=k[A]
Мұнда [A] – «A» әрекеттесуші заттың концентрациясы, ал «k» – жылдамдық константасы. «n» реакция ретін береді. Дифференциалдық мөлшерлеме заңының теңдеуін [A] мен «t» уақыты арасындағы нақты байланысты алу үшін біріктіруге болады. Бұл интеграция интеграцияланған тариф заңын береді.
1-сурет: Реакция ретін көрсететін график
Интеграцияланған мөлшерлеме заңы дегеніміз не?
Интегралды жылдамдық заңы белгілі бір уақыт кезеңінен кейін бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың бастапқы концентрациясының функциясы ретінде химиялық реакция жылдамдығын береді. Интегралды жылдамдық заңын белгілі бір химиялық реакцияның жылдамдық константасын анықтау үшін қолдануға болады, ал реакция ретін эксперименттік деректер арқылы алуға болады.
Интегралды мөлшерлеме заңының теңдеуі
А → B + C химиялық реакциясы үшін интегралды жылдамдық заңын төменде берілген математикалық өрнек ретінде көрсетуге болады.
ln[A]=-kt + ln[A]0
Мұнда, [A]0 - әрекеттесуші А-ның бастапқы концентрациясы және [A] - «t» уақыты өткеннен кейінгі «А» әрекеттесуші заттың концентрациясы. Алайда интегралды жылдамдық заңдары «n» реакциясының ретіне байланысты бір-бірінен ерекшеленеді. Жоғарыдағы теңдеу нөлдік ретті химиялық реакциялар үшін берілген.
Бірінші ретті реакциялар үшін жылдамдық заңы теңдеуі, [A]=[A]e-kt
Екінші ретті реакциялар үшін жылдамдық заңы теңдеуі, 1/[A]=1/[A]0 + kt
Реакцияның жылдамдық константасын анықтау үшін жоғарыдағы теңдеулерді төмендегідей пайдалануға болады.
Бірінші ретті реакциялар үшін, k={ln[A] – ln[A]0} / t
Екінші ретті реакциялар үшін, k={1/[A] – 1/[A]0} / t
Дифференциалды мөлшерлеме заңы мен интеграцияланған мөлшерлеме заңының арасында қандай байланыс бар?
Химиялық реакцияның дифференциалдық жылдамдық заңын бірдей химиялық реакцияның интегралды жылдамдық заңын алу үшін біріктіруге болады
Дифференциалды мөлшерлеме заңы мен интеграцияланған мөлшерлеме заңының айырмашылығы неде?
Дифференциалды мөлшерлеме заңы мен біріктірілген мөлшерлеме заңы |
|
| Дифференциалды жылдамдық заңы белгілі бір уақыт аралығындағы бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруіне байланысты химиялық реакция жылдамдығын анықтау үшін қолданылады. | Интегралды жылдамдық заңы белгілі бір уақыт кезеңінен кейінгі бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың бастапқы концентрациясына (немесе белгілі бір сәттегі концентрациясына) байланысты химиялық реакция жылдамдығын береді. |
| Қолданба | |
| Дифференциалдық жылдамдық заңын химиялық реакцияның молекулалық деңгейінде не болып жатқанын көрсету үшін пайдалануға болады және химиялық реакцияның жалпы механизмін осы жылдамдық заңы арқылы анықтауға болады. | Интегралды жылдамдық заңын белгілі бір химиялық реакцияның жылдамдық константасын анықтау үшін пайдалануға болады. |
| Қолдану | |
| Интегралды мөлшерлеме заңымен салыстырғанда дифференциалдық мөлшерлеме заңын пайдалану қиын. | Интегралды заң әрекеттесуші заттардың концентрациясы мен өткен уақыт арасындағы нақты байланысты анықтауды жеңілдетеді. |
Қорытынды – Дифференциалдық мөлшерлеме заңы мен Интеграцияланған мөлшерлеме заңы
Химиялық реакцияның жылдамдық заңы реакция жылдамдығы мен әрекеттесуші заттардың концентрациясы арасындағы байланысты береді. Дифференциалдық жылдамдық заңы мен интегралды жылдамдық заңының негізгі айырмашылығы мынада: дифференциалдық жылдамдық заңы белгілі бір уақыт кезеңінде бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруіне байланысты химиялық реакция жылдамдығын береді, ал интегралды жылдамдық заңы жылдамдықты береді. белгілі бір уақыт кезеңінен кейін бір немесе бірнеше әрекеттесуші заттардың бастапқы концентрациясының функциясы ретінде химиялық реакция.
