Diferența cheie – Ordinea reacției vs Molecularitate
Reacțiile chimice sunt modificări care au loc în compușii chimici. Aceasta duce la conversia unei substanțe chimice în alta. Compușii inițiali care suferă reacția chimică se numesc reactanți. Ceea ce obținem la finalizarea reacției sunt produse. Ordinea reacției este dată în raport cu o substanță; poate fi în raport cu un reactant, produs sau catalizator. Ordinea reacției în raport cu o substanță este exponentul la care este ridicată concentrația acesteia în ecuația vitezei. Molecularitatea reacțiilor chimice exprimă cât de multe molecule de reactanți sunt implicate în reacție. Diferența cheie dintre ordinea reacției și molecularitate este aceea că ordinea reacției oferă relația dintre concentrația unei specii chimice și reacția pe care o suferă, în timp ce molecularitatea indică câte molecule de reactanți sunt implicate în reacție.
Ce este ordinea de reacție
Ordinea de reacție în raport cu o substanță este exponentul la care este ridicată concentrația acesteia în ecuația vitezei. Pentru a înțelege acest concept, ar trebui mai întâi să știm ce este legea ratei.
Legea ratei
Legea vitezei indică faptul că viteza de progres a unei reacții chimice (la temperatură constantă) este proporțională cu concentrațiile de reactanți ridicate la exponenții care sunt determinați experimental. Acești exponenți sunt cunoscuți ca ordine ale acestor concentrații. Să luăm în considerare un exemplu.
2N2O5 ↔ 4 NU2 + O 2
Pentru reacția de mai sus, ecuația legii vitezei este dată după cum urmează.
Rata=k.[N2O5]x
În ecuația de mai sus, k este constanta de proporționalitate cunoscută ca constantă de viteză. Este o constantă la temperatură constantă. Parantezele sunt folosite pentru a exprima că este concentrația reactantului. Simbolul x este ordinea reacției față de reactant. Valoarea lui x ar trebui determinată experimental. Pentru această reacție s-a constatat că x=1. Aici, putem vedea că ordinea reacției nu este egală cu stoichiometria reacției. Dar în unele reacții, ordinea reacției poate fi egală cu stoichiometria.
Pentru o reacție care are doi sau mai mulți reactanți, ecuația legii vitezei poate fi scrisă ca mai jos.
A + B + C ↔ P
Rate=k.[A]a[B]b[C]c
a, b și c sunt ordine de reacție în raport cu reactanții A, B și, respectiv, C. Pentru acest tip de ecuații de viteză (care au mai multe ordine de reacție), suma ordinelor de reacție este dată ca ordine generală a reacției.
Comanda generală=a + b + c
Figura 1: Rata reacțiilor de primă comandă și a doua comandă
După ordinea reacției, există mai multe tipuri de reacții:
- Reacții de ordin zero (ordinea de reacție este zero în raport cu orice reactant utilizat. Prin urmare, viteza de reacție nu depinde de concentrațiile reactanților utilizați.)
- Reacții de ordinul întâi (rata este proporțională cu concentrația unui reactant)
- Reacții de ordinul doi (viteza de reacție este proporțională fie cu pătratul concentrației unui reactant, fie cu produsul concentrațiilor a doi reactanți)
Ce este molecularitatea
Molecularitatea unei reacții este numărul de molecule sau ioni care participă la o reacție ca reactanți. Mai important, reactanții luați în considerare sunt cei care participă la etapa de determinare a vitezei reacției globale. Etapa care determină viteza unei reacții este cea mai lentă etapă a reacției globale. Acest lucru se datorează faptului că cea mai lentă etapă de reacție determină viteza de reacție.
Figura 2: O reacție unimoleculară
Molecularitatea poate fi de diferite tipuri:
- Reacțiile unimoleculare au o moleculă de reactant (sau ion)
- Reacțiile bimoleculare au doi reactanți (doi reactanți pot fi din același compus sau compuși diferiți)
- Reacțiile trimoleculare au trei reactanți.
Care este diferența dintre ordinea de reacție și molecularitate?
Ordinea de reacție vs molecularitate |
|
| Ordinea reacției în raport cu o substanță este exponentul la care este crescută concentrația acesteia în ecuația vitezei. | Molecularitatea unei reacții este numărul de molecule sau ioni care participă la o reacție ca reactanți. |
| Relația cu reactanții | |
| Ordinea reacției explică modul în care concentrația reactanților afectează viteza de reacție. | Molecularitatea indică numărul de reactanți care participă la o reacție. |
Rezumat – Ordinea reacției vs. molecularitate
Legea vitezei indică faptul că viteza de progres a unei reacții chimice (la temperatură constantă) este proporțională cu concentrațiile de reactanți ridicate la exponenții care sunt determinați experimental. Ordinea reacției este dată în raport cu un reactant. Ea explică dependența vitezei de reacție de concentrațiile reactanților. Diferența cheie dintre ordinea reacției și molecularitate este că ordinea reacției oferă relația dintre concentrația unei specii chimice și reacția pe care o suferă, în timp ce molecularitatea exprimă câte molecule reactante sunt implicate în reacție.
