Tofauti kuu kati ya usemi wa viwango na sheria ya viwango ni kwamba usemi wa viwango unatoa kiwango cha kuonekana au kutoweka kwa bidhaa au vitendanishi, ilhali sheria ya viwango inatoa uhusiano kati ya viwango na mkusanyiko au shinikizo la vitendanishi.
Kiitikio kimoja au zaidi kinapogeuzwa kuwa bidhaa, kinaweza kupitia marekebisho tofauti na mabadiliko ya nishati. Vifungo vya kemikali katika viitikio huvunjika, na vifungo vipya huundwa ili kuzalisha bidhaa ambazo ni tofauti kabisa na viitikio. Marekebisho haya ya kemikali hujulikana kama athari za kemikali. Usemi wa viwango na sheria ya viwango ni dhana muhimu za kemikali ambazo tunaweza kuelezea katika athari za kemikali.
Maelezo ya Kiwango ni nini?
Kielelezo cha kasi ni njia ya kuwakilisha badiliko la mkusanyiko wa kiitikio wakati wa majibu. Tunaweza kutoa usemi huu kwa kutumia viitikio na bidhaa zozote za majibu. Wakati wa kutoa usemi wa kiwango kuhusiana na viitikio, tunapaswa kutumia ishara ya kutoa kwa sababu, wakati wa majibu, kiasi cha kiitikio hupungua kadiri muda unavyopita. Unapoandika usemi wa bei kwa kutumia bidhaa, ishara ya kuongeza hutumika kwa sababu kiasi cha bidhaa huongezeka kadri muda unavyopita.
Zaidi ya hayo, tunapaswa kuzingatia uhusiano wa stoichiometric tunapotoa usemi wa kiwango ili kusawazisha usemi wote wa kiwango unaotolewa kwa namna yoyote. Kwa mfano, hebu tuzingatie athari ifuatayo ya kemikali na vielezi vya viwango ambavyo tunaweza kutoa kwa ajili yake;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Vielezi vifuatavyo vya viwango vinawezekana kwa jibu lililo hapo juu:
Sheria ya Viwango ni nini?
Sheria ya viwango ni kielelezo cha hisabati cha kasi ya athari inayojumuisha uhusiano kati ya kiwango cha viitikio na kasi ya bidhaa. Tunaweza kubainisha data hizi za hisabati kwa majaribio, na tunaweza kuthibitisha uhusiano pia. Kuna njia kuu mbili tunaweza kuandika sheria ya viwango; sheria ya viwango tofauti na sheria jumuishi ya viwango.
Sheria ya Viwango Tofauti
Sheria ya viwango vya tofauti ni njia ya kueleza kasi ya majibu kwa kutumia mabadiliko ya mkusanyiko wa kiitikio kimoja au zaidi. Hapa, tunazingatia mabadiliko ya mkusanyiko wa kiitikio/viitikio kwa kipindi fulani cha muda. Tunataja muda huu kama Δt. Tunaweza kutaja mabadiliko katika mkusanyiko wa kiitikio "R" kama Δ[R]. Hebu tuchunguze mfano ili kuelewa jinsi ya kuandika sheria ya kiwango cha tofauti. Kwa mwitikio ambapo kiitikio "A" hutengana ili kutoa bidhaa na k ni kiwango kisichobadilika ilhali n ni mpangilio wa majibu haya, basi mlinganyo wa kiwango hiki ni kama ifuatavyo:
A ⟶ bidhaa
Sheria ya viwango tofauti ni kama ifuatavyo:
Sheria Iliyounganishwa ya Viwango
Sheria iliyojumuishwa ya viwango ni njia ya kueleza kasi ya majibu kama kipengele cha wakati. Tunaweza kupata usemi huu kwa kutumia sheria ya viwango tofauti kupitia ujumuishaji wa sheria ya viwango tofauti. Tunaweza kupata sheria hii iliyounganishwa ya viwango kutoka kwa kiwango cha kawaida pia.
Kwa mfano, kwa majibu A ⟶ bidhaa, sheria ya viwango vya kawaida ni kama ifuatavyo:
Kadiria (r)=k[A]
ambapo k ni kiwango kisichobadilika na [A] ni mkusanyiko wa kiitikio A. Tukizingatia kipindi kidogo cha muda, tunaweza kuandika mlingano ulio hapo juu kama ifuatavyo:
Tunatumia ishara ya kuondoa (–) hapa kwa sababu A ndiyo kiitikio na kadri muda unavyoongezeka, mkusanyiko wa A hupungua. Kisha tunaweza kupata uhusiano kama ifuatavyo kwa kuchanganya milinganyo miwili hapo juu;
Kwa mabadiliko madogo sana katika ukolezi wa kiitikio kwa muda mdogo sana, tunaweza kuandika mlinganyo kama hapa chini;
Au
Kisha, kwa kuunganisha mlingano huu, tunaweza kupata uhusiano ufuatao:
ln[A]=-kt + mara kwa mara
Kwa hivyo, wakati saa ni sifuri au t=0, ln[A] ni mkusanyiko wa awali wa kiitikio A (tunaweza kuupa kama [A]0) tangu saa t=0, -kt=0 hivyo ln[A]0=mara kwa mara. Kwa majibu ya agizo la kwanza, sheria iliyojumuishwa ya viwango ni,
ln[A]=ln[A]0 – kt
Kuna tofauti gani kati ya Maonyesho ya Viwango na Sheria ya Viwango?
Kadiria usemi na ukadirie aw ni njia mbili za kutoa maelezo kuhusu kasi ya majibu. Tofauti kuu kati ya usemi wa viwango na sheria ya viwango ni kwamba usemi wa kiwango unatoa kiwango cha kuonekana au kutoweka kwa bidhaa au vitendanishi, ilhali sheria ya viwango inatoa uhusiano kati ya viwango na mkusanyiko au shinikizo la viitikio.
Hapo chini ya infographics ni muhtasari wa tofauti kati ya usemi wa viwango na sheria ya viwango.
Muhtasari – Usemi wa Kadiri dhidi ya Sheria ya Viwango
Sheria ya ukadiriaji na viwango ni njia mbili za kutoa maelezo kuhusu kasi ya majibu. Tofauti kuu kati ya usemi wa viwango na sheria ya viwango ni kwamba usemi wa viwango unatoa kiwango cha kuonekana au kutoweka kwa bidhaa au vitendanishi, ilhali sheria ya viwango inatoa uhusiano kati ya viwango na mkusanyiko au shinikizo la vitendanishi.
