Nøkkelforskjell – Reaksjonsrekkefølge vs molekylæritet
Kjemiske reaksjoner er endringer som skjer i kjemiske forbindelser. Det fører til konvertering av ett kjemisk stoff til et annet. De første forbindelsene som gjennomgår den kjemiske reaksjonen kalles reaktanter. Det vi får ved fullføringen av reaksjonen er produkter. Reaksjonsrekkefølgen er gitt med hensyn til et stoff; det kan være med hensyn til en reaktant, produkt eller katalysator. Reaksjonsrekkefølgen med hensyn til et stoff er eksponenten som dets konsentrasjon i hastighetsligningen heves til. Molekulariteten til kjemiske reaksjoner uttrykker hvor mye reaktantmolekyler som er involvert i reaksjonen. Hovedforskjellen mellom reaksjonsrekkefølge og molekylæritet er at reaksjonsrekkefølgen gir forholdet mellom konsentrasjonen av en kjemisk art og reaksjonen den gjennomgår, mens molekylæriteten indikerer hvor mange reaktantmolekyler som er involvert i reaksjonen.
Hva er reaksjonsrekkefølge
Reaksjonsrekkefølgen med hensyn til et stoff er eksponenten som dets konsentrasjon i hastighetsligningen heves til. For å forstå dette konseptet, bør vi først vite hva rentelov er.
Rate Law
Hastighetsloven indikerer at progresjonen av en kjemisk reaksjon (ved konstant temperatur) er proporsjonal med konsentrasjonene av reaktanter hevet til eksponentene som bestemmes eksperimentelt. Disse eksponentene er kjent som rekkefølger av disse konsentrasjonene. La oss se på et eksempel.
2N2O5 ↔ 4 NO2 + O 2
For reaksjonen ovenfor er rentelovens ligning gitt som nedenfor.
Rate=k.[N2O5]x
I ligningen ovenfor er k proporsjonalitetskonstanten som er kjent som hastighetskonstanten. Det er en konstant ved konstant temperatur. Klammerne brukes for å uttrykke at det er konsentrasjonen av reaktanten. Symbolet x er rekkefølgen av reaksjonen i forhold til reaktanten. Verdien av x bør bestemmes eksperimentelt. For denne reaksjonen er det funnet at x=1. Her kan vi se at reaksjonsrekkefølgen ikke er lik reaksjonens støkiometri. Men i noen reaksjoner kan reaksjonsrekkefølgen være lik støkiometrien.
For en reaksjon som har to eller flere reaktanter, kan ratelovens ligning skrives som nedenfor.
A + B + C ↔ P
Rate=k.[A]a[B]b[C]c
a, b og c er rekkefølger av reaksjonen med hensyn til henholdsvis A-, B- og C-reaktanter. For denne typen hastighetsligninger (som har flere reaksjonsrekkefølger), er summen av reaksjonsrekkefølgene gitt som den totale reaksjonsrekkefølgen.
Total ordre=a + b + c
Figur 1: Frekvens for første ordens og andre ordens reaksjoner
I henhold til reaksjonsrekkefølgen er det flere typer reaksjoner:
- Nullordreaksjoner (reaksjonsrekkefølgen er null i forhold til enhver reaktant som brukes. Derfor avhenger ikke reaksjonshastigheten av konsentrasjonene til reaktantene som brukes.)
- Førsteordensreaksjoner (hastigheten er proporsjonal med konsentrasjonen av en reaktant)
- Reaksjoner av andre orden (reaksjonshastigheten er proporsjonal enten med kvadratet av konsentrasjonen av en reaktant eller til produktet av konsentrasjonen av to reaktanter)
Hva er molekylæritet
Molekularitet til en reaksjon er antall molekyler eller ioner som deltar i en reaksjon som reaktanter. Enda viktigere er at reaktantene som vurderes er de som deltar i det hastighetsbestemmende trinnet i den totale reaksjonen. Det hastighetsbestemmende trinnet i en reaksjon er det langsomste trinnet i den totale reaksjonen. Dette er fordi det tregeste reaksjonstrinnet bestemmer reaksjonshastigheten.
Figur 2: En unimolekylær reaksjon
Molekulariteten kan være av forskjellige typer:
- Unimolekylære reaksjoner har ett reaktantmolekyl (eller ion)
- Bimolekylære reaksjoner har to reaktanter (to reaktanter kan være av samme forbindelse eller forskjellige forbindelser)
- Trimolekylære reaksjoner har tre reaktanter.
Hva er forskjellen mellom reaksjonsrekkefølge og molekylæritet?
Reaksjonsrekkefølge vs molekylæritet |
|
| Reaksjonsrekkefølgen i forhold til et stoff er eksponenten som dets konsentrasjon i hastighetsligningen heves til. | Molekylaritet til en reaksjon er antallet molekyler eller ioner som deltar i en reaksjon som reaktanter. |
| Relasjon til reaktanter | |
| Reaksjonsrekkefølge forklarer hvordan konsentrasjonen av reaktanter påvirker reaksjonshastigheten. | Molecularity angir antall reaktanter som deltar i en reaksjon. |
Sammendrag – Reaksjonsrekkefølge vs molekylæritet
Hastighetsloven indikerer at hastigheten for utviklingen av en kjemisk reaksjon (ved konstant temperatur) er proporsjonal med konsentrasjonene av reaktanter hevet til eksponentene som bestemmes eksperimentelt. Reaksjonsrekkefølgen er gitt med hensyn til en reaktant. Det forklarer reaksjonshastighetens avhengighet av konsentrasjoner av reaktanter. Den viktigste forskjellen mellom reaksjonsrekkefølge og molekylæritet er at reaksjonsrekkefølgen gir forholdet mellom konsentrasjonen av en kjemisk art og reaksjonen den gjennomgår, mens molekylæritet uttrykker hvor mange reaktantmolekyler som er involvert i reaksjonen.
