• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Vad är den övergripande reaktionsordningen?

    Den totala reaktionsordningen ger en indikation på hur förändring av koncentrationen av reaktanterna kommer att förändra reaktionens hastighet. För högre reaktionsordningar resulterar ändring av reaktanternas koncentration i stora förändringar i reaktionshastigheten. För lägre reaktionsordningar är reaktionshastigheten mindre känslig för förändringar i koncentrationen.

    Reaktionsordningen är experimentellt genom att ändra koncentrationen av reaktanter och observera förändringen i reaktionshastigheten. Om till exempel dubblering av koncentrationen av en reaktant fördubblar reaktionshastigheten är reaktionen en första ordningens reaktion för den reaktanten. Om hastigheten ökar med en faktor på fyra eller fördubblingen av koncentrationen i kvadrat är reaktionen andra ordningen. För flera reaktanter som deltar i en reaktion är den totala reaktionsordningen summan av ordern för de enskilda reaktionsordningarna.

    TL; DR (för lång; läste inte)

    Den totala reaktionsordningen är summan av de individuella reaktionsordningarna för alla reaktanter som deltar i en kemisk reaktion. Reaktionsordningen för en reaktant indikerar hur mycket reaktionshastigheten förändras om reaktantens koncentration ändras.

    Till exempel för reaktioner i första ordningen ändras reaktionshastigheten direkt med förändringen i koncentration av motsvarande reaktant. För reaktioner av andra ordningen ändras reaktionshastigheten som kvadratet för koncentrationsförändringen. Den totala reaktionsordningen är summan av de individuella reaktionsordningarna för reaktanterna och den mäter reaktionens känslighet för förändringar i koncentrationerna av alla reaktanter. De enskilda reaktionsordningarna och därför den totala reaktionsordningen bestäms experimentellt.
    Hur reaktionsordningarna fungerar

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

    Den allmänna formeln är följande:

    Reaktionshastighet \u003d kA xB yC z ..., där A, B, C ... är koncentrationerna för varje reaktant och x, y, z ... är beställningarna av de enskilda reaktionerna.

    Reaktionens totala ordning är x + y + z + .... Till exempel för tre första ordningens reaktioner av tre reaktanter är reaktionens totala ordning tre. För två reaktioner av andra ordningen av två reaktanter är reaktionens totala ordning fyra.
    Exempel på reaktionsordningar.

    Reaktionshastigheten för jodklocka är lätt att mäta eftersom lösningen i reaktionsbehållaren vrids blå när reaktionen är klar. Tiden det tar att bli blå är proportionell mot reaktionshastigheten. Om till exempel fördubblingen av koncentrationen av en av reaktanterna gör att lösningen blir blå under halva tiden har reaktionshastigheten fördubblats.

    I en variant av jodklockan har koncentrationen av jod, bromat och vätereaktanter kan ändras och tiderna för lösningen att bli blå kan observeras. När koncentrationerna av jod och bromat fördubblas reduceras reaktionstiden till hälften i båda fallen. Detta visar att reaktionshastigheterna fördubblas och att dessa två reaktanter deltar i första ordningens reaktioner. När vätgaskoncentrationen fördubblas minskar reaktionstiden med en faktor på fyra, vilket betyder reaktionshastigheten fyrdubblar och vätreaktionen är andra ordningen. Denna version av jodklockan har därför en total reaktionsordning på fyra.

    Andra reaktionsordningar inkluderar en nollordningsreaktion för vilken ändring av koncentrationen inte gör någon skillnad. Nedbrytningsreaktioner, såsom nedbrytning av kväveoxid, är ofta nollordningsreaktioner eftersom ämnet sönderdelas oberoende av dess koncentration.

    Reaktioner med andra totala reaktionsordningar inkluderar första-, andra- och tredje ordningsreaktioner. I första ordningens reaktioner sker en första ordningens reaktion för en reaktant med en eller flera reaktanter som har nollordningsreaktioner. Under en andra ordningens reaktion äger rum två reaktanter med första ordningens reaktioner, eller en reaktant med en andra ordningsreaktion kombineras med en av fler reaktanter med noll ordning. På liknande sätt kan en reaktion från tredje ordningen ha en kombination av reaktanter vars order lägger till upp till tre. I båda fallen indikerar ordningen hur mycket reaktionen kommer att påskynda eller bromsa när koncentrationerna av reaktanterna ändras.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com