Хурдны илэрхийлэл ба хурдны тухай хуулийн гол ялгаа нь хурдны илэрхийлэл нь бүтээгдэхүүн эсвэл урвалжийн харагдах байдал эсвэл алга болох хурдыг өгдөг бол хурдны хууль нь урвалжийн хурд ба концентраци эсвэл даралтын хоорондын хамаарлыг өгдөг.
Нэг буюу хэд хэдэн урвалж бодисыг бүтээгдэхүүн болгон хувиргах үед тэдгээр нь өөр өөр өөрчлөлт, энергийн өөрчлөлтөд орж болно. Урвалж буй бодис дахь химийн холбоо тасарч, шинэ холбоо үүсч, урвалд орох бодисоос огт өөр бүтээгдэхүүн үүсдэг. Энэхүү химийн өөрчлөлтийг химийн урвал гэж нэрлэдэг. Хурдны илэрхийлэл ба хурдны хууль нь бидний химийн урвалд тайлбарлаж болох чухал химийн ойлголт юм.
Үнийн илэрхийлэл гэж юу вэ?
Хурдны илэрхийлэл нь урвалын хугацаанд урвалд орох бодисын концентрацийн өөрчлөлтийг илэрхийлэх арга юм. Бид урвалын бодис болон урвалын бүтээгдэхүүнийг ашиглан энэ илэрхийллийг өгч болно. Урвалж буй бодисуудын хурдыг илэрхийлэхдээ бид хасах тэмдгийг ашиглах ёстой, учир нь урвалын явцад урвалд орох бодисын хэмжээ цаг хугацааны явцад буурдаг. Бүтээгдэхүүнийг ашиглан ханшийн илэрхийлэл бичихдээ бүтээгдэхүүний хэмжээ цаг хугацаа өнгөрөх тусам нэмэгддэг тул нэмэх тэмдгийг ашиглана.
Түүгээр ч барахгүй өгөгдсөн бүх хурдны илэрхийллийг ямар нэгэн байдлаар тэнцүүлэхийн тулд хурдны илэрхийлэлийг өгөхдөө стехиометрийн хамаарлыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Жишээ нь, дараах химийн урвал болон түүний өгч чадах хурдны илэрхийлэлийг авч үзье;
2X + 3Y ⟶ 5Z
Дээрх урвалын хувьд дараах хурдны илэрхийлэл боломжтой:
Тарифын хууль гэж юу вэ?
Хурдны хууль нь урвалд орох бодисын хурд ба бүтээгдэхүүний хурд хоорондын хамаарлыг багтаасан урвалын хурдны математик илэрхийлэл юм. Бид эдгээр математик өгөгдлүүдийг туршилтаар тодорхойлж, мөн хамаарлыг баталгаажуулж чадна. Бид ханшийн хуулийг бичих хоёр үндсэн арга байдаг; дифференциал ханшийн хууль ба нэгдсэн ханшийн хууль.
Дифференциал ханшийн хууль
Дифференциал хурдны хууль нь нэг буюу хэд хэдэн урвалжийн концентрацийн өөрчлөлтийг ашиглан урвалын хурдыг илэрхийлэх арга юм. Энд бид тодорхой хугацааны туршид урвалж (ууд)-ийн концентрацийн өөрчлөлтийг авч үздэг. Бид энэ хугацааны интервалыг Δt гэж нэрлэнэ. Бид “R” урвалжийн концентрацийн өөрчлөлтийг Δ[R] гэж нэрлэж болно. Дифференциал ханшийн хуулийг хэрхэн бичихийг ойлгохын тулд жишээ авч үзье.“А” урвалд орж задралд орж бүтээгдэхүүнүүд гарах, k нь хурдны тогтмол, n нь энэ урвалын дараалал байх урвалын хувьд энэ хурдны тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна:
A ⟶ бүтээгдэхүүн
Дифференциал ханшийн хууль дараах байдалтай байна:
Нэгдсэн ханшийн хууль
Нэгдсэн хурдны хууль нь урвалын хурдыг цаг хугацааны функцээр илэрхийлэх арга юм. Бид дифференциал ханшийн хуулийг интеграцчилснаар дифференциал ханшийн хуулийг ашиглан энэ илэрхийллийг олж авч болно. Бид энэхүү нэгдсэн ханшийн хуулийг энгийн ханшаас авах боломжтой.
Жишээ нь, урвалын A ⟶ бүтээгдэхүүний хувьд энгийн хурдны хууль дараах байдалтай байна:
Үнэлгээ (r)=k[A]
Энд k нь хурдны тогтмол, [A] нь урвалд орох бодисын А концентраци юм. Хэрэв бид бага хугацааны интервалыг авч үзвэл дээрх тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно:
Бид энд (-) хасах тэмдгийг ашигладаг, учир нь А нь урвалд орох ба цаг хугацаа ихсэх тусам А-ийн концентраци буурдаг. Дараа нь дээрх хоёр тэгшитгэлийг нэгтгэснээр бид дараах байдлаар хамаарлыг гаргаж болно;
Маш бага хугацааны интервалд урвалд орох бодисын концентрацийн маш бага өөрчлөлтийн хувьд бид тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно;
Эсвэл
Тэгвэл энэ тэгшитгэлийг интеграл болгосноор бид дараах хамаарлыг олж авна:
ln[A]=-kt + тогтмол
Тиймээс, цаг тэг буюу t=0 байх үед ln[A] нь А урвалжийн анхны концентрац (бид үүнийг [A]0 гэж өгч болно) цагаас хойш t=0, –kt=0 тэгэхээр ln[A]0=тогтмол. Нэгдүгээр эрэмбийн урвалын хувьд нэгдсэн хурдны хууль ньбайна.
ln[A]=ln[A]0 – kt
Тарифын илэрхийлэл ба ханшийн хуулийн ялгаа нь юу вэ?
Үнэлгээний илэрхийлэл болон aw үнэлгээ нь урвалын хурдны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөх хоёр арга юм. Хурдны илэрхийлэл ба хурдны тухай хуулийн хоорондох гол ялгаа нь хурдны илэрхийлэл нь бүтээгдэхүүн эсвэл урвалжийн харагдах байдал эсвэл алга болох хурдыг өгдөг бол хурдны хууль нь урвалжийн хурд ба концентраци эсвэл даралтын хоорондын хамаарлыг өгдөг.
Доорх инфографик нь ханшийн илэрхийлэл болон ханшийн хуулийн ялгааг нэгтгэн харуулав.
Тойм – Үнийн илэрхийлэл ба Үнийн хууль
Хангийн илэрхийлэл ба ханшийн хууль нь урвалын хурдны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөх хоёр арга юм. Хурдны илэрхийлэл ба хурдны хуулийн хоорондох гол ялгаа нь хурдны илэрхийлэл нь бүтээгдэхүүн эсвэл урвалжийн харагдах байдал, алга болох хурдыг өгдөг бол хурдны хууль нь урвалжийн хурд ба концентраци эсвэл даралтын хоорондын хамаарлыг өгдөг.
