Skillnad mellan första och andra orderreaktioner

De nyckelskillnad mellan första och andra ordningens reaktioner är det hastigheten för första ordningens reaktioner beror på den första effekten av reaktantkoncentrationen i hastighetsekvationen medan hastigheten för andra ordningens reaktioner beror på den andra effekten av koncentrationsperioden i hastighetsekvationen.

Orden av en reaktion är summan av krafterna till vilka reaktantkoncentrationerna är upphöjda i hastighetslagsekvationen. Det finns flera former av reaktioner enligt denna definition. nollorderreaktioner (dessa reaktioner beror inte på koncentrationen av reaktanter), första ordningens reaktioner och andra ordningens reaktioner.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är första orderreaktionerna
3. Vad är andra orderreaktioner
4. Jämförelse vid sida vid sida - Första vs andra orderreaktioner i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är första orderreaktionerna?

Första ordningens reaktioner är kemiska reaktioner, varav reaktionshastigheten beror på den molära koncentrationen av en av reaktanterna som involverade i reaktionen. I enlighet med ovanstående definition för reaktionsordningen är summan av krafterna till vilka reaktantkoncentrationerna är upphöjda i hastighetslagsekvationen alltid 1. Det kan antingen vara en enda reaktant som deltar i dessa reaktioner. Därefter bestämmer koncentrationen av den reaktanten reaktionshastigheten. Men ibland finns det fler än en reaktant som deltar i dessa reaktioner, då kommer en av dessa reaktanter att bestämma reaktionshastigheten.

Låt oss överväga ett exempel för att förstå detta koncept. I sönderdelningsreaktionen av N₂O₅, det bildar NO₂ och O₂ gaser som produkter. Eftersom det bara har en reaktant, kan vi skriva reaktionen och hastighetsekvationen enligt följande.

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

Betygsätt = k [N₂O_{5 (g)}]^m

Här är k hastighetskonstanten för denna reaktion och m är reaktionsordningen. Därför är värdet av m från experimentella bestämningar 1. Således är detta en första orderreaktion.

Vad är andra orderreaktioner?

Andra ordningens reaktioner är kemiska reaktioner, varav reaktionshastigheten beror på den molära koncentrationen av två av reaktanterna eller den andra effekten av en reaktant som involverade i reaktionen. Därför är summan av krafterna till vilka reaktantkoncentrationerna höjs i hastighetslagsekvationen alltid 2 enligt ovanstående definition för reaktionsordning. Om det finns två reaktanter beror reaktionshastigheten av den första effekten av koncentrationen av varje reaktant.

Figur 01: Ett diagram som jämför de två typerna av reaktionsordning med användning av deras reaktionstid och reaktantkoncentrationen.

Om vi ​​ökar koncentrationen av en reaktant med 2 gånger (om det finns två reaktanter i hastighetsekvationen) ökar reaktionshastigheten med 4 gånger. Låt oss exempelvis överväga följande reaktion.

2A → P

Här är A en reaktant och P är produkten. Då, om detta är en andra orderreaktion, är hastighetsekvationen för denna reaktion enligt följande.

Betygsätt = k [A]²

Men för en reaktion med två olika reaktanter såsom följer;

A + B → P

Betygsätt = k [A]¹[B]¹

Vad är skillnaden mellan första och andra orderreaktionerna?

Första ordningens reaktioner är kemiska reaktioner, varav reaktionshastigheten beror på den molära koncentrationen av en av reaktanterna som involverade i reaktionen. Om vi ​​ökar koncentrationen av reaktant med 2 gånger, ökar reaktionshastigheten med 2 gånger. Andra ordningens reaktioner är kemiska reaktioner, varav reaktionshastigheten beror på den molära koncentrationen av två av reaktanterna eller den andra effekten av en reaktant som involverade i reaktionen. Om vi ​​ökar koncentrationen av reaktant med 2 gånger, ökar reaktionshastigheten med 4 gånger. Nedan infographic presenterar skillnaden mellan första och andra ordningens reaktioner i en tabellform.

Sammanfattning - Första vs andra orderreaktioner

Det finns tre huvudtyper av reaktioner enligt reaktionsordningen. nollorder, första ordning och andra ordningens reaktioner. Huvudskillnaden mellan första och andra ordningens reaktioner är att hastigheten för en första orderreaktion beror på den första effekten av reaktantkoncentrationen i hastighetsekvationen medan hastigheten för en andra orderreaktion beror på den andra effekten av koncentrationsperioden i betygsätt ekvationen.

Referens:

1. Libretexts. "Metoder för att bestämma reaktionsorder". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 5 juni 2017. Tillgänglig här