Forskjellen mellom første og andre ordreaksjoner

De nøkkelforskjell mellom første og andre ordre reaksjoner er det frekvensen av førsteordensreaksjoner avhenger av den første effekten av reaktantkonsentrasjonen i hastighetsligningen mens hastigheten av andreordreaksjoner avhenger av den andre kraften i konsentrasjonsperioden i hastighetsligningen.

Reaksjonsrekkefølgen er summen av kreftene som reaksjonskonsentrasjonene økes i i taktlovsligningen. Det finnes flere former for reaksjoner i henhold til denne definisjonen; null rekkefølge reaksjoner (disse reaksjonene er ikke avhengige av konsentrasjonen av reaktanter), første ordre reaksjoner og andre rekkefølge reaksjoner.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er første ordre-reaksjoner
3. Hva er andre ordreaksjoner
4. Side ved side-sammenligning - Første mot andre ordreaksjoner i tabellform
5. Sammendrag

Hva er første ordre-reaksjoner?

Første ordrereaksjoner er kjemiske reaksjoner hvor reaksjonshastigheten avhenger av den molare konsentrasjonen av en av reaktantene som involverte reaksjonen. I henhold til den ovennevnte definisjonen for reaksjonsrekkefølgen vil derfor summen av kreftene som reaksjonskonsentrasjonene er oppnådd i hastighetslovligningen alltid være 1. Det kan være enten en enkelt reaktant som deltar i disse reaksjonene. Da bestemmer konsentrasjonen av den reaktant hastigheten av reaksjonen. Men noen ganger er det flere enn en reaktant som deltar i disse reaksjonene, da vil en av disse reaktantene bestemme reaksjonshastigheten.

La oss tenke på et eksempel for å forstå dette konseptet. I dekomponeringsreaksjonen av N₂O₅, det danner NO₂ og O₂ gasser som produkter. Siden det bare har én reaktant, kan vi skrive reaksjonen og hastighetsligningen som følger.

2N₂O_{5 (g)}     → 4NO_{2 (g)}    +    O_{2 (g)}

Rate = k [N₂O_{5 (g)}]^m

Her er k hastighetskonstanten for denne reaksjonen, og m er rekkefølgen av reaksjonen. Derfor er verdien av m fra eksperimentelle bestemmelser 1. Dette er en første ordre-reaksjon.

Hva er andre ordreaksjoner?

Andreordreaksjoner er kjemiske reaksjoner hvor reaksjonshastigheten avhenger av den molare konsentrasjonen av to av reaktantene eller den andre effekten av en reaktant som involverer reaksjonen. I henhold til den ovennevnte definisjonen for reaksjonsrekkefølge vil summen av kreftene som reaksjonskonsentrasjonene blir hevet i hastighetslagsligningen alltid være 2. Hvis det er to reaktanter, vil reaksjonshastigheten avhenge av den første effekten av konsentrasjonen av hver reaktant.

Figur 01: En graf som sammenligner de to typene av reaksjonsrekkefølge ved bruk av deres reaksjonstid og reaktantkonsentrasjonen.

Hvis vi øker konsentrasjonen av en reaktant med 2 ganger (hvis det er to reaktanter i hastighetsligningen), øker reaksjonshastigheten med 4 ganger. For eksempel, la oss vurdere følgende reaksjon.

2A → P

Her er A en reaktant og P er produktet. Så hvis dette er en andreordreaksjon, er hastighetsligningen for denne reaksjon som følger.

Rate = k [A]²

Men for en reaksjon med to forskjellige reaktanter som følger;

A + B → P

Rate = k [A]¹[B]¹

Hva er forskjellen mellom første og andre ordreaksjoner?

Første ordrereaksjoner er kjemiske reaksjoner hvor reaksjonshastigheten avhenger av den molare konsentrasjonen av en av reaktantene som involverte reaksjonen. Derfor, hvis vi øker konsentrasjonen av reaktant med 2 ganger, øker reaksjonshastigheten med 2 ganger. Andreordreaksjoner er kjemiske reaksjoner hvor reaksjonshastigheten avhenger av den molare konsentrasjonen av to av reaktantene eller den andre effekten av en reaktant som involverer reaksjonen. Derfor, hvis vi øker konsentrasjonen av reaktant med 2 ganger, øker reaksjonshastigheten med 4 ganger. Nedenfor infographic presenterer forskjellen mellom første og andre ordre reaksjoner i en tabellform.

Sammendrag - Første mot andre ordreaksjoner

Det er tre hovedtyper av reaksjoner i henhold til rekkefølgen av reaksjonen; null rekkefølge, første ordre og andre ordre reaksjoner. Hovedforskjellen mellom første og andre ordrereaksjoner er at frekvensen av en førsteordensreaksjon avhenger av den første effekten av reaktantkonsentrasjonen i hastighetsligningen mens hastigheten av en andreordreaksjon avhenger av den andre effekten av konsentrasjonsperioden i rate ligning.

Henvisning:

1. Libretexts. "Metoder for å bestemme reaksjonsordre." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 5. juni 2017. Tilgjengelig her