La diferència clau entre les reaccions de primer i segon ordre és que la velocitat de les reaccions de primer ordre depèn de la primera potència de la concentració de reactiu a l'equació de velocitat, mentre que la velocitat de les reaccions de segon ordre depèn de la segona potència de la concentració. terme de l'equació de la taxa.
L'ordre d'una reacció és la suma de les potències a les quals s'eleven les concentracions de reactius en l'equació de la llei de velocitat. Hi ha diverses formes de reaccions segons aquesta definició; reaccions d'ordre zero (aquestes reaccions no depenen de la concentració de reactius), reaccions de primer ordre i reaccions de segon ordre.
Què són les reaccions de primer ordre?
Les reaccions de primer ordre són reaccions químiques de les quals la velocitat de reacció depèn de la concentració molar d'un dels reactius que intervenen en la reacció. Per tant, segons la definició anterior per a l'ordre de la reacció, la suma de les potències a les quals s'eleven les concentracions de reactius en l'equació de la llei de velocitat sempre serà 1. Hi pot haver un únic reactiu que participi en aquestes reaccions. Aleshores, la concentració d'aquest reactiu determina la velocitat de la reacció. Però de vegades, hi ha més d'un reactant que participen en aquestes reaccions, llavors un d'aquests reactius determinarà la velocitat de la reacció.
Considerem un exemple per entendre aquest concepte. En la reacció de descomposició de N2O5, forma NO2 i O 2 gasos com a productes. Com que només té un reactiu, podem escriure la reacció i l'equació de velocitat de la següent manera.
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O 2(g)
Taxa=k[N2O5(g)]m
Aquí k és la constant de velocitat d'aquesta reacció i m és l'ordre de la reacció. Per tant, a partir de determinacions experimentals, el valor de m és 1. Per tant, aquesta és una reacció de primer ordre.
Què són les reaccions de segon ordre?
Les reaccions de segon ordre són reaccions químiques de les quals la velocitat de reacció depèn de la concentració molar de dos dels reactius o de la segona potència d'un reactiu implicat en la reacció. Per tant, segons la definició anterior per a l'ordre de la reacció, la suma de les potències a les quals s'eleven les concentracions de reactius en l'equació de la llei de velocitat sempre serà 2. Si hi ha dos reactius, la velocitat de reacció dependrà de la primera potència. de la concentració de cada reactiu.
Figura 01: un gràfic que compara els dos tipus d'ordre de reacció utilitzant el seu temps de reacció i la concentració de reactius.
Si augmentem la concentració d'un reactiu 2 vegades (si hi ha dos reactius a l'equació de velocitat), aleshores la velocitat de reacció augmenta 4 vegades. Per exemple, considerem la reacció següent.
2A → P
Aquí A és un reactiu i P és el producte. Aleshores, si es tracta d'una reacció de segon ordre, l'equació de velocitat d'aquesta reacció és la següent.
Taxa=k[A]2
Però per a una reacció amb dos reactius diferents com el següent;
A + B → P
Taxa=k[A]1[B]1
Quina diferència hi ha entre les reaccions de primer i segon ordre?
Les reaccions de primer ordre són reaccions químiques de les quals la velocitat de reacció depèn de la concentració molar d'un dels reactius que intervenen en la reacció. Per tant, si augmentem la concentració de reactiu en 2 vegades, la velocitat de reacció augmenta 2 vegades. Les reaccions de segon ordre són reaccions químiques de les quals la velocitat de reacció depèn de la concentració molar de dos dels reactius o de la segona potència d'un reactiu implicat en la reacció. Per tant, si augmentem la concentració de reactiu 2 vegades, la velocitat de reacció augmenta 4 vegades. La infografia següent presenta la diferència entre les reaccions de primer i segon ordre en forma de taula.
Resum – Reaccions de primer i segon ordre
Hi ha tres tipus principals de reaccions segons l'ordre de la reacció; Reaccions d'ordre zero, primer i segon ordre. La diferència clau entre les reaccions de primer i segon ordre és que la velocitat d'una reacció de primer ordre depèn de la primera potència de la concentració de reactiu a l'equació de velocitat, mentre que la velocitat d'una reacció de segon ordre depèn de la segona potència del terme de concentració a l'equació. equació de la taxa.
