Razlika med redom reakcije in molekularnostjo

Ključna razlika - vrstni red reakcije proti molekulnosti
 

Kemijske reakcije so spremembe, ki se zgodijo v kemičnih spojinah. Vodi k pretvorbi ene kemične snovi v drugo. Začetne spojine, ki so podvržene kemični reakciji, imenujemo reaktanti. Po zaključku reakcije dobimo izdelke. Vrstni red reakcije je podan glede na snov; lahko glede na reaktant, izdelek ali katalizator. Vrstni red reakcije v zvezi s snovjo je eksponent, na katerega se poveča njena koncentracija v enačbi hitrosti. Molekularnost kemičnih reakcij izraža, koliko reaktantnih molekul je vključenih v reakcijo. Ključna razlika med vrstnim redom reakcije in molekularnostjo je v tem vrstni red reakcije daje razmerje med koncentracijo kemične vrste in reakcijo, ki jo ima, molekularnost pa kaže, koliko reaktivnih molekul je vključenih v reakcijo.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je vrstni red reakcije 
3. Kaj je molekularnost
4. Primerjava ob strani - vrstni red reakcije proti molekulnosti v tabeli
5. Povzetek

Kaj je vrstni red reakcije

Vrstni red reakcije v zvezi s snovjo je eksponent, na katerega se poveča njena koncentracija v enačbi hitrosti. Da bi razumeli ta koncept, bi morali najprej vedeti, kaj je zakon o stopnjah.

Zakon o obrestni meri

Zakon o hitrosti navaja, da je hitrost napredovanja kemijske reakcije (pri konstantni temperaturi) sorazmerna s koncentracijami reaktantov, dvignjenimi na eksponente, ki so določene eksperimentalno. Ti eksponenti so znani kot vrstni red teh koncentracij. Razmislimo o primeru.

2N₂O₅    ↔ 4 NE₂      +      O₂

Za zgornjo reakcijo je enačba zakona hitrosti navedena kot spodaj.

Stopnja = k. [N₂O₅]^x

V zgornji enačbi je k konstanta proporcionalnosti, ki je znana kot konstanta hitrosti. Je konstanta pri konstantni temperaturi. V oklepaju se izrazi, da gre za koncentracijo reaktanta. Simbol x je vrstni red reakcije glede na reaktant. Vrednost x je treba določiti eksperimentalno. Za to reakcijo je bilo ugotovljeno, da je x = 1. Tu lahko vidimo, da vrstni red reakcije ni enak stehiometriji reakcije. Toda v nekaterih reakcijah je lahko vrstni red reakcije enak stehiometriji.

Za reakcijo, ki ima dva ali več reaktantov, enačba zakonske stopnje lahko zapišemo kot spodaj.

A + B + C ↔ P

Stopnja = k. [A]^a[B]^b[C]^c

a, b in c so vrstni red reakcije glede na reagente A, B in C. Za tovrstne enačbe hitrosti (z več zaporedji reakcije) je vsota vrst reakcij navedena kot celoten vrstni red reakcije.

Skupno naročilo = a + b + c

Slika 1: Stopnja reakcij prvega reda in drugega reda

Glede na vrstni red reakcije obstaja več vrst reakcij:

1. Rekcije z ničlo (vrstni red reakcije je nič glede na kateri koli uporabljeni reaktant. Zato hitrost reakcije ni odvisna od koncentracij uporabljenih reaktantov.)
2. Reakcije prvega reda (količina je sorazmerna koncentraciji enega reaktanta)
3. Reakcije drugega reda (hitrost reakcije je sorazmerna s kvadratom koncentracije reaktanta ali s koncentracijo dveh reaktantov)

Kaj je molekularnost

Molekularnost reakcije je število molekul ali ionov, ki sodelujejo v reakciji kot reaktanti. Še pomembneje je, da so obravnavani reaktanti tisti, ki sodelujejo v koraku celotne reakcije, ki določa hitrost. Korak reakcijske stopnje je najpočasnejši korak celotne reakcije. To je zato, ker najpočasnejši reakcijski korak določa hitrost reakcije.

Slika 2: Unimolekularna reakcija

Molekularnost je lahko različnih vrst:

1. Unimolekularne reakcije imajo eno reaktantno molekulo (ali ion)
2. Bimolekularne reakcije imajo dva reaktanta (dva reaktanta sta lahko iz iste spojine ali različnih spojin)
3. Trimolekularne reakcije imajo tri reaktante.

Kakšna je razlika med vrstnim redom reakcije in molekulnostjo?

Vrstni red reakcije proti molekulnosti
Vrstni red reakcije v zvezi s snovjo je eksponent, na katerega se poveča njena koncentracija v enačbi hitrosti.	Molekularnost reakcije je število molekul ali ionov, ki sodelujejo v reakciji kot reaktanti.
Odnos z reaktanti
Vrstni red reakcije pojasnjuje, kako koncentracija reaktantov vpliva na hitrost reakcije.	Molekularnost daje število reaktantov, ki sodelujejo v reakciji.

Povzetek - Vrstni red reakcije proti molekulnosti

Zakon o hitrosti kaže, da je hitrost napredovanja kemične reakcije (pri konstantni temperaturi) sorazmerna s koncentracijami reaktantov, dvignjenimi na eksponente, ki so določene eksperimentalno. Za reaktant je podan vrstni red reakcije. Pojasnjuje odvisnost hitrosti reakcije od koncentracij reaktantov. Ključna razlika med vrstnim redom reakcije in molekularnostjo je v tem, da vrstni red reakcije daje razmerje med koncentracijo kemične vrste in reakcijo, ki jo ima, medtem ko molekularnost izraža, koliko reaktantnih molekul je vključenih v reakcijo.

Referenca:

1. "Zakon o obrestnih merah." Kemija LibreTexts, Libretexts, 21. julij 2016, dostopno tukaj.
2. "Reakcijski nalog." Kemija LibreTexts, Libretexts, 21. julij 2016, dostopno tukaj.
3. "Molekularnost in kinetika." Kemija LibreTexts, Libretexts, 21. julij 2016, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Rateloglogplot" avtor Fabiuccio ~ enwikibooks v angleških Wikibooks - Premeščen iz en.wikibooks v Commons., (Javno ime) prek Commons Wikimedia
2. "Cis-trans-stilbene" Pancrat - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia