Diferença entre expressão de taxa e lei de taxa

o diferença chave entre expressão de taxa e lei de taxa é que a expressão taxa fornece a taxa de aparência ou desaparecimento de produtos ou reagentes, enquanto a lei taxa fornece a relação entre taxa e concentração ou pressão dos reagentes.

Quando um ou mais reagentes são convertidos em produtos, eles podem passar por diferentes modificações e alterações de energia. As ligações químicas nos reagentes quebram e novas ligações são formadas para gerar produtos totalmente diferentes dos reagentes. Essa modificação química é conhecida como reações químicas. Expressão de taxa e lei de taxa são conceitos químicos importantes que podemos descrever em reações químicas.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é expressão de taxa
3. O que é lei tarifária
4. Comparação lado a lado - expressão de taxa versus lei de taxa em forma de tabela
5. Resumo

O que é expressão de taxa?

A expressão da taxa é a maneira de representar a mudança na concentração do reagente ao longo do tempo da reação. Podemos dar essa expressão usando qualquer um dos reagentes e produtos da reação. Ao dar a expressão da taxa em relação aos reagentes, devemos usar um sinal de menos porque, durante a reação, a quantidade de reagente diminui com o tempo. Ao escrever a expressão de taxa usando produtos, o sinal de adição é usado porque a quantidade de produtos aumenta com o tempo.

Além disso, devemos considerar as relações estequiométricas ao fornecer a expressão de taxa para equalizar toda a expressão de taxa fornecida de qualquer maneira. Por exemplo, vamos considerar a seguinte reação química e as expressões de taxa que podemos fornecer para ela;

2X + 3A ⟶ 5Z

As seguintes expressões de taxa são possíveis para a reação acima:

O que é Lei de Taxas?

A lei das taxas é a expressão matemática da taxa de uma reação que inclui a relação entre a taxa dos reagentes e a taxa do produto. Podemos determinar esses dados matemáticos experimentalmente e também podemos verificar o relacionamento. Existem duas maneiras principais de escrever uma lei de taxas; lei de taxa diferencial e lei de taxa integrada.

Lei da taxa diferencial

A lei da taxa diferencial é a maneira de expressar a taxa de reação usando a mudança na concentração de um ou mais reagentes. Aqui, consideramos a alteração da concentração do (s) reagente (s) durante um período de tempo específico. Denominamos esse intervalo de tempo como Δt. Podemos nomear a mudança na concentração do reagente "R" como Δ [R]. Vamos considerar um exemplo para entender como escrever uma lei de taxa diferencial. Para uma reação na qual o reagente "A" se decompõe para fornecer os produtos e k é a taxa constante enquanto n é a ordem dessa reação, a equação para essa taxa é a seguinte:

1. A ⟶ produtos

A lei da taxa diferencial é a seguinte:

Lei Integrada de Tarifas

A lei de taxa integrada é a maneira de expressar a taxa de reação em função do tempo. Podemos obter essa expressão usando a lei da taxa diferencial por meio da integração da lei da taxa diferencial. Podemos obter essa lei de tarifas integrada de uma taxa comum também.

Por exemplo, para os produtos da reação A,, a lei das taxas comuns é a seguinte:

Taxa (r) = k [A]

onde k é a taxa constante e [A] é a concentração do reagente A. Se considerarmos um pequeno intervalo de tempo, podemos escrever a equação acima da seguinte maneira:

Usamos o sinal de menos (-) aqui porque A é o reagente e, com o aumento do tempo, a concentração de A diminui. Então, podemos obter um relacionamento da seguinte forma combinando as duas equações acima;

Para uma mudança muito pequena na concentração de reagente em um intervalo de tempo muito pequeno, podemos escrever a equação como abaixo;

Ou

Então, integrando esta equação, podemos obter o seguinte relacionamento:

ln [A] = -kt + constante

Portanto, quando o tempo é zero ou t = 0, ln [A] é a concentração inicial do reagente A (podemos dar como [A]_{0 0}) como em t = 0, -kt = 0, então ln [A]_{0 0}= constante. Para uma reação de primeira ordem, a lei tarifária integrada é,

ln [A] = ln [A]_{0 0}  -  kt

Qual é a diferença entre expressão de taxa e lei de taxa?

A expressão de taxa e a taxa aw são duas maneiras de fornecer detalhes sobre a taxa de uma reação. A principal diferença entre expressão de taxa e lei de taxa é que a expressão de taxa fornece a taxa de aparência ou desaparecimento de produtos ou reagentes, enquanto a lei de taxa fornece a relação entre taxa e concentração ou pressão dos reagentes.

O infográfico abaixo resume a diferença entre expressão de taxa e lei de taxa.

Resumo - Expressão da taxa versus lei da taxa

Expressão de taxa e lei de taxa são duas maneiras de fornecer detalhes sobre a taxa de uma reação. A principal diferença entre expressão de taxa e lei de taxa é que a expressão de taxa fornece a taxa de aparência ou desaparecimento de produtos ou reagentes, enquanto a lei de taxa fornece a relação entre taxa e concentração ou pressão dos reagentes.

Referência:

1. "Expressão da taxa e ordem de reação". SlideShare SlideShare, 15 de setembro de 2013, disponível aqui.