Atšķirība starp pirmās un otrās kārtas reakcijām

galvenā atšķirība starp pirmās un otrās kārtas reakcijām ir tā pirmās kārtas reakciju ātrums ir atkarīgs no reaģenta koncentrācijas pirmās jaudas ātruma vienādojumā, savukārt otrās kārtas reakciju ātrums ir atkarīgs no koncentrācijas termina otrās jaudas ātruma vienādojumā..

Reakcijas secība ir to spēku summa, kurām reaģenta koncentrācijas tiek paaugstinātas likmes likuma vienādojumā. Saskaņā ar šo definīciju ir vairākas reakciju formas; nulles kārtas reakcijas (šīs reakcijas nav atkarīgas no reaģentu koncentrācijas), pirmās kārtas reakcijas un otrās kārtas reakcijas.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kādas ir pirmās kārtas reakcijas
3. Kādas ir otrās kārtas reakcijas
4. Salīdzinājums blakus - pirmās un otrās kārtas reakcijas tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kādas ir pirmās kārtas reakcijas?

Pirmās kārtas reakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kuru reakcijas ātrums ir atkarīgs no viena reaģenta, kas iesaistīts reakcijā, molārās koncentrācijas. Tāpēc saskaņā ar iepriekš aprakstīto reakcijas kārtības definīciju jaudu likmei, kurai reaģenta koncentrācijas tiek paaugstinātas likmes likuma vienādojumā, vienmēr būs 1. Var būt vai nu viens reaģents, kurš piedalās šajās reakcijās. Tad šī reaģenta koncentrācija nosaka reakcijas ātrumu. Bet dažreiz šajās reakcijās piedalās vairāk nekā viens reaģents, tad viens no šiem reaģentiem nosaka reakcijas ātrumu.

Apsvērsim piemēru, lai izprastu šo jēdzienu. N sadalīšanās reakcijā₂O₅, tas veido NĒ₂ un O₂ gāzes kā produkti. Tā kā tajā ir tikai viens reaģents, reakciju un ātruma vienādojumu varam uzrakstīt šādi.

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

Likme = k [N₂O_{5 (g)}]^m

K ir šīs reakcijas ātruma konstante, un m ir reakcijas secība. Tāpēc no eksperimentālajām noteikšanām m vērtība ir 1. Tādējādi šī ir pirmās kārtas reakcija.

Kādas ir otrās kārtas reakcijas?

Otrās kārtas reakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kuru reakcijas ātrums ir atkarīgs no divu reaģentu molārās koncentrācijas vai viena reaģenta, kas iesaistīts reakcijā, otrās jaudas. Tāpēc saskaņā ar iepriekš aprakstīto reakcijas kārtības definīciju spēku likme, kurai reaģenta koncentrācijas tiek paaugstinātas likmes likuma vienādojumā, vienmēr būs 2. Ja ir divi reaģenti, reakcijas ātrums būs atkarīgs no pirmās jaudas. katra reaģenta koncentrācijas.

01. attēls. Diagramma, kurā salīdzināti divi reakcijas secības veidi, izmantojot to reakcijas laiku un reaģenta koncentrāciju.

Ja mēs palielinām reaģenta koncentrāciju 2 reizes (ja ātruma vienādojumā ir divi reaģenti), tad reakcijas ātrums palielinās 4 reizes. Piemēram, apsvērsim šādu reakciju.

2A → P

Šeit A ir reaģents un P ir produkts. Tad, ja šī ir otrās kārtas reakcija, tad šīs reakcijas ātruma vienādojums ir šāds.

Likme = k [A]²

Bet reakcijai ar diviem dažādiem reaģentiem, piemēram:

A + B → P

Likme = k [A]¹[B]¹

Kāda ir atšķirība starp pirmās un otrās kārtas reakcijām?

Pirmās kārtas reakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kuru reakcijas ātrums ir atkarīgs no viena reaģenta, kas iesaistīts reakcijā, molārās koncentrācijas. Tāpēc, ja reaģenta koncentrāciju palielināsim 2 reizes, reakcijas ātrums palielināsies 2 reizes. Otrās kārtas reakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kuru reakcijas ātrums ir atkarīgs no divu reaģentu molārās koncentrācijas vai viena reaģenta, kas iesaistīts reakcijā, otrās jaudas. Tādējādi, ja reaģenta koncentrāciju palielināsim 2 reizes, reakcijas ātrums palielināsies 4 reizes. Zemāk esošajā infografikā tabulas veidā parādīta atšķirība starp pirmās un otrās kārtas reakcijām.

Kopsavilkums - pirmās un otrās kārtas reakcijas

Saskaņā ar reakcijas secību ir trīs galvenie reakciju veidi; nulles, pirmās un otrās kārtas reakcijas. Galvenā atšķirība starp pirmās un otrās kārtas reakcijām ir tāda, ka pirmās kārtas reakcijas ātrums ir atkarīgs no reaģenta koncentrācijas pirmās jaudas ātruma vienādojumā, savukārt otrās kārtas reakcijas ātrums ir atkarīgs no koncentrācijas termina otrās jaudas likmes vienādojums.

Atsauce:

1. Libreteksti. “Reakcijas kārtības noteikšanas metodes.” Ķīmija LibreTexts, Libretexts, 2017. gada 5. jūnijs. Pieejams šeit