Den övergripande reaktionsordningen ger en indikation på hur förändring av koncentrationen av reaktanterna kommer att förändra reaktionshastigheten. För högre order av reaktion resulterar förändring av koncentrationen av reaktanterna i stora förändringar i reaktionshastigheten. För lägre reaktionsreaktioner är reaktionshastigheten mindre känslig för koncentrationens förändringar.

Reaktionsordningen återfinns experimentellt genom att ändra koncentrationen av reaktanter och observera förändringen i reaktionshastigheten. Om fördubblingen av koncentrationen av en reaktant fördubblar exempelvis reaktionshastigheten är reaktionen en första ordningens reaktion för den reaktanten. Om hastigheten ökar med en faktor av fyra eller fördubblingen av koncentrationen kvadreras, är reaktionen andra ordningen. För flera reaktanter som deltar i en reaktion är den totala reaktionsordningen summan av orderna för de enskilda reaktionsreaktionerna.

TL; DR (för länge, läste inte)

Den totala reaktionsordningen är summan av de enskilda reaktionsreaktionerna för alla reaktanter som deltar i en kemisk reaktion. Reaktionsreaktionen anger hur mycket reaktionshastigheten förändras om koncentrationen av reaktanten ändras.

Till exempel för reaktioner med första ordningen förändras reaktionshastigheten direkt med förändringen i reaktorn. koncentration av motsvarande reaktant. För andra ordningens reaktioner förändras reaktionshastigheten som kvadraten av förändringen i koncentrationen. Den totala reaktionsordningen är summan av de enskilda reaktionsreaktionerna för reaktanterna och det mäter reaktionens känslighet för förändringar i koncentrationerna av alla reaktanter. De enskilda orderna av reaktion och därmed den övergripande reaktionsordningen bestäms experimentellt.

Hur orderingången fungerar

Reaktionshastigheten är relaterad till koncentrationen av en reaktant med hastigheten konstant, representerad av bokstaven k. Hastighetskonstanten ändras när parametrar som temperaturen ändras, men om endast koncentrationen ändras, fortsätter hastighetskonstanten. För en reaktion vid konstant temperatur och tryck är hastigheten lika med hastighetskonstanten gånger koncentrationen av var och en av reaktanterna till kraften i varje reaktants ordning.

Den allmänna formeln är följande:

Reaktionshastighet = kA ^{xB yC z ..., där A, B, C ... är koncentrationerna av varje reaktant och x, y, z ... är orderna av de enskilda reaktionerna.}

Den övergripande reaktionsordningen är x + y + z + .... Till exempel för tre första ordningens reaktioner av tre reaktanter är den totala reaktionsordningen tre. För reaktioner med två andra ordningar av två reaktanter är den övergripande ordningen av reaktionen fyra.

Exempel på reaktionsordningar

Jodklockreaktionshastigheten är lätt att mäta eftersom lösningen i reaktionsbehållaren blir blå när reaktionen är klar. Den tid som krävs för att bli blå är proportionell mot reaktionshastigheten. Om exempelvis fördubbling av koncentrationen av en av reaktanterna blir lösningen blå på halva tiden, har reaktionshastigheten fördubblats.

I en variation av jodklockan blir koncentrationerna av jod, bromat och vätereaktanter kan ändras och tiden för lösningen blir blåa kan observeras. När koncentrationerna av jod och bromat fördubblas, reduceras reaktionstiden till hälften i varje fall. Detta visar att reaktionshastigheterna dubblerar och att dessa två reaktanter deltar i första ordningens reaktioner. När vättekoncentrationen fördubblas minskar reaktionstiden med en faktor fyra, vilket betyder reaktionsfrekvensens hastighet och vätereaktionen är andra ordningen. Denna version av jodklockan har därför en övergripande ordningsreaktion av fyra.

Andra reaktionsreaktioner inkluderar en nollorderreaktion, för vilken förändring av koncentrationen inte gör någon skillnad. Nedbrytningsreaktioner som sönderdelning av kväveoxid är ofta noll-orderreaktioner eftersom ämnet sönderdelas oberoende av koncentrationen.

Reaktioner med andra övergripande reaktionsreaktioner inkluderar första, andra och tredje ordningens reaktioner. I första ordningens reaktioner sker en första-reaktionsreaktion för en reaktant med en eller flera reaktanter som har noll-orderreaktioner. Under en andra orderreaktion sker två reaktanter med första ordningens reaktioner, eller en reaktant med en andra orderreaktion kombinerar med en av flera noll-orderreaktanter. På liknande sätt kan en tredje ordningens reaktion ha en kombination av reaktanter vars order lägger till upp till tre. I varje fall anger ordern hur mycket reaktionen kommer att öka eller sakta ner när koncentrationerna av reaktanterna ändras.