Forskel mellem reaktioner fra første og anden orden

Det vigtigste forskel mellem første og anden orden reaktioner er det hastigheden af ​​førsteordens reaktioner afhænger af den første effekt af reaktantkoncentrationen i hastighedsforligningen, medens hastigheden af ​​andenordens reaktioner afhænger af den anden effekt af koncentrationsterminen i hastighedsligningen.

Rækkefølgen af ​​en reaktion er summen af ​​de kræfter, som reaktantkoncentrationerne er hævet i den hastighedsligning ligning. Der er flere former for reaktioner i henhold til denne definition; reaktioner i nulrækkefølge (disse reaktioner afhænger ikke af koncentrationen af ​​reaktanter), førsteordens reaktioner og andenordens reaktioner.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er reaktioner på første ordre
3. Hvad er reaktioner fra anden orden
4. Sammenligning side ved side - Reaktioner mod første orden anden orden i tabelform
5. Resume

Hvad er første ordensreaktioner?

Første ordens reaktioner er kemiske reaktioner, hvor reaktionshastigheden afhænger af den molære koncentration af en af ​​de reaktanter, der er involveret i reaktionen. I henhold til ovennævnte definition for reaktionsordenen vil summen af ​​de kræfter, som reaktantkoncentrationerne hæves til i den hastighedslovligning, altid være 1. Der kan være en enkelt reaktant, der deltager i disse reaktioner. Derefter bestemmer koncentrationen af ​​denne reaktant reaktionshastigheden. Men nogle gange er der mere end en reaktant, der deltager i disse reaktioner, så bestemmer en af ​​disse reaktanter reaktionshastigheden.

Lad os overveje et eksempel for at forstå dette begreb. I nedbrydningsreaktionen fra N₂O₅, det danner NEJ₂ og O₂ gasser som produkter. Da den kun har en reaktant, kan vi skrive reaktionen og hastighedsligningen som følger.

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

Rate = k [N₂O_{5 (g)}]^m

Her er k hastighedskonstanten for denne reaktion, og m er reaktionsordenen. Derfor er værdien af ​​m ud fra eksperimentelle bestemmelser 1. Således er dette en førsteordens reaktion.

Hvad er anden orden reaktioner?

Reaktioner af anden orden er kemiske reaktioner, hvor reaktionshastigheden afhænger af den molære koncentration af to af reaktanterne eller den anden effekt af en reaktant, der er involveret i reaktionen. Derfor, ifølge den ovennævnte definition for reaktionsrekkefølge, vil summen af ​​de kræfter, som reaktantkoncentrationerne hæves i hastighedslovligningen, altid være 2. Hvis der er to reaktanter, afhænger reaktionshastigheden af ​​den første effekt af koncentrationen af ​​hver reaktant.

Figur 01: En graf, der sammenligner de to typer reaktionsorden ved hjælp af deres reaktionstid og reaktantkoncentration.

Hvis vi øger koncentrationen af ​​en reaktant med 2 gange (hvis der er to reaktanter i hastighedsligningen), øges reaktionshastigheden med 4 gange. Lad os f.eks. Overveje følgende reaktion.

2A → P

Her er A en reaktant, og P er produktet. Så hvis dette er en reaktion af anden orden, er hastighedsligningen for denne reaktion som følger.

Rate = k [A]²

Men for en reaktion med to forskellige reaktanter, som følger;

A + B → P

Rate = k [A]¹[B]¹

Hvad er forskellen mellem reaktioner fra første og anden orden?

Første ordens reaktioner er kemiske reaktioner, hvor reaktionshastigheden afhænger af den molære koncentration af en af ​​de reaktanter, der er involveret i reaktionen. Hvis vi derfor øger koncentrationen af ​​reaktant med 2 gange, øges reaktionshastigheden med 2 gange. Reaktioner af anden orden er kemiske reaktioner, hvor reaktionshastigheden afhænger af den molære koncentration af to af reaktanterne eller den anden effekt af en reaktant, der er involveret i reaktionen. Så hvis vi øger koncentrationen af ​​reaktant med 2 gange, øges reaktionshastigheden med 4 gange. Nedenstående infografik viser forskellen mellem første og anden ordens reaktioner i tabelform.

Resume - Første kontra anden ordens reaktioner

Der er tre hovedtyper af reaktioner i henhold til reaktionsordenen; nulrækkefølge, første orden og anden ordens reaktioner. Den vigtigste forskel mellem reaktioner i første og anden orden er, at hastigheden for en reaktion i første rækkefølge afhænger af den første effekt af reaktantkoncentrationen i hastighedsforligningen, medens hastigheden af ​​en anden ordens reaktion afhænger af den anden effekt i koncentrationsterminen i rate ligning.

Reference:

1. Libreteksts. “Metoder til bestemmelse af reaktionsordre.” Kemi LibreTexts, Libretexts, 5. juni 2017. Findes her