Fő különbség – A reakció sorrendje a molekularitás ellen
A kémiai reakciók a kémiai vegyületekben végbemenő változások. Ez egy kémiai anyag átalakulásához vezet. A kezdeti vegyületeket, amelyek a kémiai reakción mennek keresztül, reagenseknek nevezzük. Amit a reakció befejeződésekor kapunk, az termékek. A reakció sorrendje adott anyagra vonatkoztatva; ez vonatkozhat egy reagensre, termékre vagy katalizátorra. A reakció sorrendje egy anyag vonatkozásában az a kitevő, amelyre a sebességi egyenletben a koncentrációja megemelkedik. A kémiai reakciók molekularitása azt fejezi ki, hogy mennyi reagens molekula vesz részt a reakcióban. A legfontosabb különbség a reakció sorrendje és a molekularitás között az, hogy a reakció sorrendje megadja a kapcsolatot egy kémiai anyag koncentrációja és a benne zajló reakció között, míg a molekularitás azt jelzi, hogy hány reagens molekula vesz részt a reakcióban.
Mi a reakció sorrendje
A reakció sorrendje egy anyag vonatkozásában az a kitevő, amelyre a sebességi egyenletben a koncentrációja megemelkedik. Ahhoz, hogy megértsük ezt a fogalmat, először tudnunk kell, mi az a kamattörvény.
Kamatláb törvény
A sebességi törvény azt jelzi, hogy a kémiai reakció előrehaladásának sebessége (állandó hőmérsékleten) arányos a kísérletileg meghatározott exponensekhez emelt reagensek koncentrációjával. Ezeket a kitevőket a koncentrációk sorrendjeként ismerjük. Nézzünk egy példát.
2N2O5 ↔ 4 NEM2 + O 2
A fenti reakcióhoz a sebességi törvény egyenletét az alábbiak szerint adjuk meg.
Arány=k.[N2O5]x
A fenti egyenletben k az arányossági állandó, amelyet sebességi állandónak nevezünk. Állandó hőmérsékleten állandó. A zárójelek azt jelzik, hogy ez a reaktáns koncentrációja. Az x szimbólum a reakció sorrendjét jelöli a reagenshez képest. Az x értékét kísérletileg kell meghatározni. Ennél a reakciónál azt találtuk, hogy x=1. Itt láthatjuk, hogy a reakció sorrendje nem egyenlő a reakció sztöchiometriájával. De bizonyos reakciókban a reakció sorrendje megegyezhet a sztöchiometriával.
Két vagy több reagensből álló reakció esetén a sebességi egyenlet az alábbiak szerint írható fel.
A + B + C ↔ P
Arány=k.[A]a[B]b[C]c
a, b és c a reakció sorrendje az A, B és C reaktánsokhoz képest. Az ilyen sebességi egyenletek (több rendű reakció esetén) a reakció sorrendjének összegét adjuk meg a reakció teljes sorrendjeként.
Általános sorrend=a + b + c
1. ábra: Elsőrendű és másodrendű reakciók aránya
A reakciók sorrendje szerint többféle reakció létezik:
- Zéró sorrendű reakciók (a reakció sorrendje bármely felhasznált reagenshez képest nulla. Ezért a reakciósebesség nem függ a felhasznált reagensek koncentrációjától.)
- Elsőrendű reakciók (a sebesség arányos egy reagens koncentrációjával)
- Másodrendű reakciók (a reakció sebessége vagy arányos egy reagens koncentrációjának négyzetével vagy két reagens koncentrációjának szorzatával)
Mi a molekularitás
A reakció molekularitása a reakcióban reagensként részt vevő molekulák vagy ionok száma. Ennél is fontosabb, hogy azokat a reagenseket kell figyelembe venni, amelyek részt vesznek a teljes reakció sebesség-meghatározó lépésében. A reakció sebességmeghatározó lépése a teljes reakció leglassabb lépése. Ez azért van, mert a leglassabb reakciólépés határozza meg a reakció sebességét.
2. ábra: Egymolekuláris reakció
A molekularitás különböző típusú lehet:
- Az egymolekuláris reakcióknak egy reaktáns molekulája (vagy ionja) van
- A bimolekuláris reakcióknak két reagensük van (két reagens lehet ugyanabból a vegyületből vagy különböző vegyületekből)
- A trimolekuláris reakcióknak három reagensük van.
Mi a különbség a reakció sorrendje és a molekularitás között?
A reakció sorrendje kontra molekularitás |
|
| A reakció sorrendje egy anyaghoz képest az a kitevő, amelyre a koncentrációja a sebességegyenletben megemelkedik. | A reakció molekularitása a reakcióban reagensként részt vevő molekulák vagy ionok száma. |
| Reagensekkel való kapcsolat | |
| A reakció sorrendje megmagyarázza, hogy a reagensek koncentrációja hogyan befolyásolja a reakció sebességét. | A molekularitás megadja a reakcióban részt vevő reagensek számát. |
Összefoglaló – A reakció sorrendje kontra molekularitás
A sebesség törvénye azt jelzi, hogy a kémiai reakció előrehaladásának sebessége (állandó hőmérsékleten) arányos a kísérletileg meghatározott exponensekhez emelt reagensek koncentrációjával. A reakció sorrendje a reagensre vonatkoztatva van megadva. Megmagyarázza a reakciósebesség függését a reagensek koncentrációjától. A legfontosabb különbség a reakció sorrendje és a molekularitás között az, hogy a reakció sorrendje megadja a kapcsolatot a kémiai anyag koncentrációja és az általa átesett reakció között, míg a molekulárisság azt fejezi ki, hogy hány reagens molekula vesz részt a reakcióban.
