Galvenā atšķirība - reakcijas secība pret molekularitāti
Ķīmiskās reakcijas ir izmaiņas, kas notiek ķīmiskajos savienojumos. Tas noved pie vienas ķīmiskās vielas pārvēršanas citā. Sākotnējos savienojumus, kas pakļauti ķīmiskajai reakcijai, sauc par reaģentiem. Tas, ko mēs iegūstam reakcijas beigās, ir produkti. Reakcijas secība ir norādīta attiecībā uz vielu; tas var būt attiecībā uz reaģentu, produktu vai katalizatoru. Reakcijas secība attiecībā uz vielu ir eksponents, līdz kuram tiek paaugstināta tās koncentrācija ātruma vienādojumā. Ķīmisko reakciju molekularitāte izsaka, cik daudz reaģentu molekulu ir iesaistītas reakcijā. Galvenā atšķirība starp reakcijas secību un molekularitāti ir tāda, ka reakcijas secība nosaka saistību starp ķīmiskās vielas koncentrāciju un reakciju, kurā tā notiek, turpretim molekularitāte norāda, cik reaģentu molekulu ir iesaistītas reakcijā.
Kas ir reakcijas secība
Reakcijas secība attiecībā uz vielu ir eksponents, līdz kuram tiek paaugstināta tās koncentrācija ātruma vienādojumā. Lai saprastu šo jēdzienu, mums vispirms ir jāzina, kas ir likmes likums.
Likmes likums
Ātruma likums norāda, ka ķīmiskās reakcijas progresēšanas ātrums (konstantā temperatūrā) ir proporcionāls reaģentu koncentrācijām, kas paaugstinātas līdz eksponentiem, kas noteikti eksperimentāli. Šie eksponenti ir pazīstami kā šo koncentrāciju kārtas. Apskatīsim piemēru.
2N2O5 ↔ 4 NĒ2 + O 2
Iepriekšminētajai reakcijai ātruma likuma vienādojums ir dots šādi.
Likums=k.[N2O5]x
Iepriekšminētajā vienādojumā k ir proporcionalitātes konstante, kas pazīstama kā ātruma konstante. Tas ir konstants nemainīgā temperatūrā. Iekavas tiek izmantotas, lai izteiktu, ka tā ir reaģenta koncentrācija. Simbols x ir reakcijas secība attiecībā pret reaģentu. X vērtība jānosaka eksperimentāli. Šai reakcijai ir konstatēts, ka x=1. Šeit mēs redzam, ka reakcijas secība nav vienāda ar reakcijas stehiometriju. Bet dažās reakcijās reakcijas secība var būt vienāda ar stehiometriju.
Reakcijai, kurā ir divi vai vairāki reaģenti, ātruma likuma vienādojumu var uzrakstīt šādi.
A + B + C ↔ P
Likums=k.[A]a[B]b[C]c
a, b un c ir reakcijas secības attiecīgi attiecībā pret A, B un C reaģentiem. Šāda veida ātruma vienādojumiem (kuriem ir vairākas reakcijas kārtas) reakcijas secību summa tiek norādīta kā reakcijas vispārējā secība.
Kopējais pasūtījums=a + b + c
1. attēls: pirmās kārtas un otrās kārtas reakciju ātrums
Atbilstoši reakcijas secībai ir vairāki reakciju veidi:
- Nulles kārtas reakcijas (reakcijas secība ir nulle attiecībā uz jebkuru izmantoto reaģentu. Tāpēc reakcijas ātrums nav atkarīgs no izmantoto reaģentu koncentrācijas.)
- Pirmās kārtas reakcijas (ātrums ir proporcionāls viena reaģenta koncentrācijai)
- Otrās kārtas reakcijas (reakcijas ātrums ir proporcionāls reaģenta koncentrācijas kvadrātam vai divu reaģentu koncentrāciju reizinājumam)
Kas ir molekularitāte
Reakcijas molekularitāte ir to molekulu vai jonu skaits, kas piedalās reakcijā kā reaģenti. Vēl svarīgāk ir tas, ka tiek ņemti vērā reaģenti, kas piedalās kopējās reakcijas ātruma noteikšanas posmā. Reakcijas ātrumu noteicošais solis ir lēnākais kopējās reakcijas posms. Tas ir tāpēc, ka lēnākais reakcijas solis nosaka reakcijas ātrumu.
2. attēls: vienmolekulāra reakcija
Molekulitāte var būt dažāda veida:
- Vienmolekulārām reakcijām ir viena reaģenta molekula (vai jons)
- Bimolekulārām reakcijām ir divi reaģenti (divi reaģenti var būt no viena un tā paša savienojuma vai atšķirīgiem savienojumiem)
- Trimolekulārām reakcijām ir trīs reaģenti.
Kāda ir atšķirība starp reakcijas secību un molekularitāti?
Reakcijas secība pret molekularitāti |
|
| Reakcijas secība attiecībā uz vielu ir eksponents, līdz kuram tiek paaugstināta tās koncentrācija ātruma vienādojumā. | Reakcijas molekularitāte ir to molekulu vai jonu skaits, kas piedalās reakcijā kā reaģenti. |
| Saistība ar reaģentiem | |
| Reakcijas secība izskaidro, kā reaģentu koncentrācija ietekmē reakcijas ātrumu. | Molekulitāte norāda reaģentu skaitu, kas piedalās reakcijā. |
Kopsavilkums - reakcijas secība pret molekularitāti
Ātruma likums norāda, ka ķīmiskās reakcijas progresēšanas ātrums (pie nemainīgas temperatūras) ir proporcionāls reaģentu koncentrācijām, kas paaugstinātas līdz eksponentiem, kas noteikti eksperimentāli. Reakcijas secība ir dota attiecībā uz reaģentu. Tas izskaidro reakcijas ātruma atkarību no reaģentu koncentrācijas. Galvenā atšķirība starp reakcijas secību un molekularitāti ir tāda, ka reakcijas secība nosaka saistību starp ķīmiskās vielas koncentrāciju un reakciju, kurā tā notiek, turpretim molekularitāte izsaka, cik reaģentu molekulu ir iesaistītas reakcijā.
