Різниця між реакціями першого та другого порядку

The ключова різниця між реакціями першого та другого порядку - це те швидкість реакцій першого порядку залежить від першої потужності концентрації реагенту в рівнянні швидкості, тоді як швидкість реакцій другого порядку залежить від другої сили терміну концентрації в рівнянні швидкості.

Порядок реакції - це сума потужностей, до яких збільшуються концентрації реагентів у рівнянні закону швидкості. За цим визначенням існує кілька форм реакцій; реакції нульового порядку (ці реакції не залежать від концентрації реагентів), реакції першого порядку та реакції другого порядку.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке реакції першого порядку
3. Що таке реакції другого порядку
4. Порівняльне порівняння - реакції першого проти другого порядку в табличній формі
5. Підсумок

Що таке реакції першого порядку?

Реакції першого порядку - це хімічні реакції, швидкість реакції яких залежить від молярної концентрації одного з реагентів, які беруть участь у реакції. Отже, згідно з вищенаведеним визначенням для порядку реакції, сума потужностей, до яких збільшуються концентрації реагентів, в рівнянні закону швидкості завжди буде 1. Може бути або один реагент, який бере участь у цих реакціях. Тоді концентрація цього реагенту визначає швидкість реакції. Але іноді існує більше одного реагенту, який бере участь у цих реакціях, тоді один з цих реагентів визначатиме швидкість реакції.

Розглянемо приклад, щоб зрозуміти це поняття. У реакції розкладання N₂О₅, він утворює НІ₂ і О₂ гази як продукція. Оскільки в ньому є лише один реагент, ми можемо записати реакцію та рівняння швидкості наступним чином.

2Н₂О_{5 (г)}     → 4NO_{2 (г)}    +    О_{2 (г)}

Швидкість = k [N₂О_{5 (г)}]^м

Тут k - константа швидкості цієї реакції, m - порядок реакції. Тому з експериментальних визначень значення m дорівнює 1. Отже, це реакція першого порядку.

Що таке реакції другого порядку?

Реакції другого порядку - це хімічні реакції, швидкість реакції яких залежить від молярної концентрації двох реагентів або другої потужності одного реагенту, який бере участь у реакції. Отже, згідно з вищенаведеним визначенням для порядку реакції, сума потужностей, до яких концентрація реагенту підвищується в рівнянні закону швидкості, завжди буде 2. Якщо є два реагенти, швидкість реакції буде залежати від першої потужності концентрації кожного реагенту.

Малюнок 01: Графік, що порівнює два типи порядку реакції з використанням часу їх реакції та концентрації реагенту.

Якщо збільшити концентрацію реагенту в 2 рази (якщо в рівнянні швидкості є два реагенти), то швидкість реакції збільшується в 4 рази. Наприклад, розглянемо наступну реакцію.

2A → P

Тут А - реагент, а Р - продукт. Тоді, якщо це реакція другого порядку, рівняння швидкості для цієї реакції виглядає наступним чином.

Норма = k [A]²

Але для реакції з двома різними реагентами, такими як;

A + B → P

Норма = k [A]¹[B]¹

Яка різниця між реакціями першого та другого порядку?

Реакції першого порядку - це хімічні реакції, швидкість реакції яких залежить від молярної концентрації одного з реагентів, які беруть участь у реакції. Тому, якщо збільшити концентрацію реагенту в 2 рази, швидкість реакції зростає в 2 рази. Реакції другого порядку - це хімічні реакції, швидкість реакції яких залежить від молярної концентрації двох реагентів або другої потужності одного реагенту, який бере участь у реакції. Отже, якщо збільшити концентрацію реагенту в 2 рази, швидкість реакції зросте в 4 рази. Інфографіка нижче представлена ​​різницею між реакціями першого та другого порядку в табличній формі.

Підсумок - Реакції першого проти другого порядку

Існують три основні типи реакцій за порядком реакції; реакції нульового порядку, першого порядку та другого порядку. Ключова відмінність реакцій першого і другого порядку полягає в тому, що швидкість реакції першого порядку залежить від першої потужності концентрації реагенту в рівнянні швидкості, тоді як швидкість реакції другого порядку залежить від другої сили терміну концентрації в рівняння швидкості.

Довідка:

1. Лібретексти. "Методи визначення порядку реакції". Хімія LibreTexts, Libretexts, 5 червня 2017. Доступно тут