Ključna razlika – Redoslijed reakcija u odnosu na molekularnost
Kemijske reakcije su promjene koje se događaju u kemijskim spojevima. To dovodi do pretvorbe jedne kemijske tvari u drugu. Početni spojevi koji prolaze kroz kemijsku reakciju nazivaju se reaktanti. Ono što dobijemo na kraju reakcije su proizvodi. Redoslijed reakcije dat je s obzirom na tvar; može biti u odnosu na reaktant, proizvod ili katalizator. Redoslijed reakcije s obzirom na tvar je eksponent na koji je podignuta njezina koncentracija u jednadžbi brzine. Molekularnost kemijskih reakcija izražava koliko je molekula reaktanata uključeno u reakciju. Ključna razlika između reda reakcije i molekularnosti je u tome što redoslijed reakcije daje odnos između koncentracije kemijske vrste i reakcije kojoj je podvrgnuta, dok molekularnost pokazuje koliko je molekula reaktanata uključeno u reakciju.
Što je redoslijed reakcije
Red reakcije s obzirom na tvar je eksponent na koji je podignuta njezina koncentracija u jednadžbi brzine. Kako bismo razumjeli ovaj koncept, prvo bismo trebali znati što je zakon o tečaju.
Zakon stope
Zakon brzine pokazuje da je brzina napredovanja kemijske reakcije (pri konstantnoj temperaturi) proporcionalna koncentracijama reaktanata podignutih na eksponente koji su određeni eksperimentalno. Ovi eksponenti poznati su kao redovi tih koncentracija. Razmotrimo primjer.
2N2O5 ↔ 4 NE2 + O 2
Za gornju reakciju, jednadžba zakona brzine dana je kao ispod.
Stopa=k.[N2O5]x
U gornjoj jednadžbi, k je konstanta proporcionalnosti koja je poznata kao konstanta brzine. To je konstanta pri konstantnoj temperaturi. Zagrade se koriste da izraze da je to koncentracija reaktanta. Simbol x je redoslijed reakcije s obzirom na reaktant. Vrijednost x treba odrediti eksperimentalno. Za ovu reakciju je utvrđeno da je x=1. Ovdje možemo vidjeti da redoslijed reakcije nije jednak stehiometriji reakcije. Ali u nekim reakcijama redoslijed reakcije može biti jednak stehiometriji.
Za reakciju koja ima dva ili više reaktanata, jednadžba zakona o brzini može se napisati kao ispod.
A + B + C ↔ P
Stopa=k.[A]a[B]b[C]c
a, b i c su redoslijedi reakcije s obzirom na reaktante A, B i C. Za ovu vrstu jednadžbi brzine (koje imaju nekoliko redova reakcije), zbroj redova reakcije dan je kao ukupni red reakcije.
Ukupni poredak=a + b + c
Slika 1: Stopa reakcija prvog i drugog reda
Prema redoslijedu reakcija, postoji nekoliko vrsta reakcija:
- Reakcije nultog reda (redoslijed reakcija je nula s obzirom na bilo koji korišteni reaktant. Stoga brzina reakcije ne ovisi o koncentracijama korištenih reaktanata.)
- Reakcije prvog reda (brzina je proporcionalna koncentraciji jednog reaktanta)
- Reakcije drugog reda (brzina reakcije je proporcionalna ili kvadratu koncentracije reaktanta ili umnošku koncentracija dva reaktanta)
Što je molekularnost
Molekularnost reakcije je broj molekula ili iona koji sudjeluju u reakciji kao reaktanti. Što je još važnije, razmatrani reaktanti su oni koji sudjeluju u koraku određivanja brzine ukupne reakcije. Korak koji određuje brzinu reakcije je najsporiji korak ukupne reakcije. To je zato što najsporiji korak reakcije određuje brzinu reakcije.
Slika 2: Jednomolekularna reakcija
Molekularnost može biti različitih vrsta:
- Unimolekularne reakcije imaju jednu reaktantnu molekulu (ili ion)
- Bimolekularne reakcije imaju dva reaktanta (dva reaktanta mogu biti od istog spoja ili različitih spojeva)
- Trimolekularne reakcije imaju tri reaktanta.
Koja je razlika između redoslijeda reakcije i molekularnosti?
Red reakcija u odnosu na molekularnost |
|
| Red reakcije s obzirom na tvar je eksponent na koji je podignuta njezina koncentracija u jednadžbi brzine. | Molekularnost reakcije je broj molekula ili iona koji sudjeluju u reakciji kao reaktanti. |
| Odnos s reaktantima | |
| Red reakcije objašnjava kako koncentracija reaktanata utječe na brzinu reakcije. | Molekularnost daje broj reaktanata koji sudjeluju u reakciji. |
Sažetak – Redoslijed reakcija u odnosu na molekularnost
Zakon brzine pokazuje da je brzina napredovanja kemijske reakcije (pri konstantnoj temperaturi) proporcionalna koncentracijama reaktanata podignutih na eksponente koji su određeni eksperimentalno. Redoslijed reakcije dat je s obzirom na reaktant. Objašnjava ovisnost brzine reakcije o koncentracijama reaktanata. Ključna razlika između reda reakcije i molekularnosti je u tome što redoslijed reakcije daje odnos između koncentracije kemijske vrste i reakcije kojoj je podvrgnuta, dok molekularnost izražava koliko je molekula reaktanata uključeno u reakciju.
