Διαφορά μεταξύ του νόμου των συντελεστών και του νόμου της μαζικής δράσης

Κύρια διαφορά – Νόμος ποσοστού έναντι νόμου της μαζικής δράσης

Τα αντιδρώντα και τα προϊόντα είναι βασικά συστατικά των χημικών αντιδράσεων. Τα αντιδρώντα είναι τα χημικά είδη που δρουν ως πρώτη ύλη μιας χημικής αντίδρασης. Τα αντιδρώντα είναι συχνά ασταθή και υφίστανται διαφορετικές χημικές αντιδράσεις για να γίνουν σταθερά. Μερικές φορές, τα αντιδρώντα είναι σταθερά, αλλά μπορούν να υποστούν χημικές αντιδράσεις όταν αλλάξει η θερμοκρασία ή οποιαδήποτε άλλη παράμετρος. Τα προϊόντα είναι το αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης. Ο νόμος του ρυθμού και ο νόμος της δράσης μάζας είναι δύο όροι που περιγράφουν τη συμπεριφορά των συστατικών σε μια χημική αντίδραση. Η κύρια διαφορά μεταξύ του νόμου της ταχύτητας και του νόμου της μάζας είναι ότι ο νόμος ρυθμού εφαρμόζεται λαμβάνοντας υπόψη μόνο τα αντιδρώντα μιας αντίδρασης ενώ ο νόμος της δράσης μάζας εφαρμόζεται λαμβάνοντας υπόψη τόσο τα αντιδρώντα όσο και τα προϊόντα μιας αντίδρασης.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Rate Law
      – Ορισμός, Εξίσωση, Ιδιότητες, Παραδείγματα
2. Τι είναι ο νόμος της μαζικής δράσης
      – Ορισμός, Ιδιότητες, Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του νόμου των συντελεστών και του νόμου της μαζικής δράσης
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Νόμος της μαζικής δράσης, προϊόντα, νόμος ρυθμού, αντιδρώντα, στοιχειομετρικός συντελεστής

Τι είναι το Rate Law

Ο νόμος του ρυθμού είναι μια εξίσωση που εκφράζει το ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. Τα συστατικά του νόμου του ρυθμού είναι η σταθερά ταχύτητας, η συγκέντρωση των αντιδρώντων και η σειρά της αντίδρασης ως προς τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων. Για παράδειγμα, θεωρήστε ότι η αντίδραση μεταξύ Α και Β θα δώσει το C ως προϊόν.

A     +      B        →       C

Επομένως, ο νόμος του ρυθμού αυτής της αντίδρασης μπορεί να δοθεί ως,

R    =   k[A][B]

όπου,

R είναι ο ρυθμός της αντίδρασης,

K είναι η σταθερότητα τιμής,

Το [A] είναι η συγκέντρωση του Α,

[B] είναι η συγκέντρωση του Β,

m είναι η σειρά της αντίδρασης ως προς το [A],

n είναι η σειρά της αντίδρασης σε σχέση με το [B].

Ο νόμος του ρυθμού υποδεικνύει εάν μια αντίδραση είναι κινητικής μηδενικής τάξης, κινητικής πρώτης τάξης ή κινητικής δεύτερης τάξης. Η σταθερά ρυθμού εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία του συστήματος. Ωστόσο, ο νόμος περί ποσοστών δεν περιλαμβάνει τις συγκεντρώσεις ή άλλες λεπτομέρειες σχετικά με τα προϊόντα.

Εικόνα 1:Η ιωδομέτρηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του νόμου ταχύτητας αντίδρασης μεταξύ ιωδίου και θειοθειικού νατρίου

Στην περίπτωση των αερίων, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη μερική πίεση αντί για τη συγκέντρωση, επειδή δεν δίνεται συγκέντρωση για τα αέρια.

Τι είναι ο νόμος της μαζικής δράσης

Ο νόμος της δράσης της μάζας είναι η εξίσωση που αντιπροσωπεύει την αναλογία μεταξύ των μαζών των προϊόντων και των αντιδρώντων που ανεβαίνουν στην ισχύ του στοιχειομετρικού τους συντελεστή. Ωστόσο, αυτή η θεωρία έχει τροποποιηθεί λόγω των σύγχρονων ανακαλύψεων και η τροποποίηση αυτού του νόμου αντιπροσωπεύει την αναλογία μεταξύ των συγκεντρώσεων των αντιδρώντων και των προϊόντων που αυξάνονται προς την ισχύ των στοιχειομετρικών τους συντελεστών.

Ο νόμος της μαζικής δράσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε περίσταση. Για τα συστήματα που βρίσκονται σε ισορροπία, ο νόμος της δράσης μάζας δίνεται ως σταθερά «K_eq ” σε σταθερές συνθήκες (όπως σταθερή θερμοκρασία και πίεση).

aA     +     bB          →       cC

Για την παραπάνω εξίσωση, ο νόμος της δράσης μάζας μπορεί να γραφτεί όπως παρακάτω, λαμβάνοντας υπόψη τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και των προϊόντων.

K_eq =    [C]  / [A][B]

όπου,

K_eq είναι η σταθερά ισορροπίας,

[A] είναι η συγκέντρωση του A και το "a" είναι ο στοιχειομετρικός συντελεστής του A

[B] είναι η συγκέντρωση του B και το "b" είναι ο στοιχειομετρικός συντελεστής του B

[C] είναι η συγκέντρωση του C και το "c" είναι ο στοιχειομετρικός συντελεστής του C

Διαφορά μεταξύ του νόμου ποσοστού και του νόμου της μαζικής δράσης

Ορισμός

Νόμος για τα ποσοστά: Ο νόμος ρυθμού είναι μια εξίσωση που εκφράζει το ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.

Νόμος της Μαζικής Δράσης: Ο νόμος της δράσης μάζας είναι η εξίσωση που αντιπροσωπεύει την αναλογία μεταξύ των μαζών των προϊόντων και των αντιδρώντων που ανυψώνονται στην ισχύ του στοιχειομετρικού τους συντελεστή.

Στοιχεία της εξίσωσης

Νόμος για τα ποσοστά: Η εξίσωση του νόμου ταχύτητας αποτελείται από τη σταθερά ταχύτητας και τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων μαζί με τη σειρά της αντίδρασης.

Νόμος της Μαζικής Δράσης: Η εξίσωση του νόμου της δράσης μάζας περιλαμβάνει τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και των προϊόντων που ανέρχονται στην ισχύ του στοιχειομετρικού τους συντελεστή.

Προϊόντα

Νόμος για τα ποσοστά: Τα γινόμενα της αντίδρασης δεν περιλαμβάνονται στην εξίσωση του νόμου ρυθμού.

Νόμος της Μαζικής Δράσης: Τα προϊόντα της αντίδρασης περιλαμβάνονται στην εξίσωση του νόμου της δράσης της μάζας.

Σταθερά αναλογικότητας

Νόμος για τα ποσοστά: Μια σταθερά αναλογικότητας χρησιμοποιείται στο νόμο του ποσοστού. Αυτή είναι η σταθερά ρυθμού «k».

Νόμος της Μαζικής Δράσης: Η σταθερά αναλογικότητας δεν χρησιμοποιείται στο νόμο της μάζας.

Δίνονται λεπτομέρειες

Νόμος για τα ποσοστά: Ο νόμος του ρυθμού δίνει το ρυθμό μιας συγκεκριμένης αντίδρασης.

Νόμος της Μαζικής Δράσης: Ο νόμος της δράσης της μάζας δίνει την κατεύθυνση προς την οποία ευνοεί να προχωρήσει η αντίδραση.

Στοιχειομετρικός συντελεστής

Νόμος ποσοστού: Σύμφωνα με το νόμο του ρυθμού, οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων αυξάνονται σε κάποια ισχύ η οποία μπορεί να είναι ή να μην είναι ίση με τον Στοιχειομετρικό συντελεστή της αντίδρασης.

Νόμος της Μαζικής Δράσης: Στο νόμο της δράσης μάζας, οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και των προϊόντων αυξάνονται στην ισχύ του στοιχειομετρικού συντελεστή τους.

Συμπέρασμα

Ο νόμος του ρυθμού και ο νόμος της δράσης της μάζας εξηγούν τη χημική κινητική των αντιδράσεων. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε την ακριβή σημασία αυτών των όρων. Η κύρια διαφορά μεταξύ του νόμου του ρυθμού και του νόμου της δράσης μάζας είναι ότι ο νόμος του ρυθμού δίνεται λαμβάνοντας υπόψη μόνο τα αντιδρώντα μιας αντίδρασης ενώ ο νόμος της δράσης μάζας λαμβάνεται λαμβάνοντας υπόψη τόσο τα αντιδρώντα όσο και τα προϊόντα μιας αντίδρασης.

Αναφορές:

1."The Rate Law – Boundless Open Textbook." Απεριόριστος. Boundless, 26 Μαΐου 2016. Web. Διαθέσιμο εδώ. 14 Ιουλίου 2017. 
2 "Νόμος της μαζικής δράσης." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., n.d. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 14 Ιουλίου 2017. 

 Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1."Μείγμα ιωδομετρικής τιτλοδότησης" 由LHcheM – 自己的作品 (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia