Skillnad mellan första order och noll orderkinetik
Share
Huvudskillnad - Första beställningen vs Zero Order Kinetics
Kemisk kinetik beskriver graden av kemiska reaktioner. Begreppet kemisk kinetik utvecklades först genom massaktivitetslagen. Massaktivitetslagen beskriver att hastigheten för en kemisk reaktion är proportionell mot massan av reaktanter. Enligt kemisk kinetik kan reaktioner kategoriseras som nollorderreaktioner, första ordningens reaktioner och andra ordningens reaktion. De huvudskillnad mellan första ordning och nollorderkinetik är det hastigheten för första ordningens kinetik beror på koncentrationen av en reaktant medan hastigheten på nollordningskinetiken inte beror på koncentrationen av reaktanter.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är First Order Kinetics
- Definition, Egenskaper, Exempel
2. Vad är Zero Order Kinetics
- Definition, Egenskaper, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan första order och noll orderkinetik
- Jämförelse av viktiga skillnader
Huvudvillkor: Koncentration, första orderkinetik, kinetik, lagen om massa-åtgärder, hastighetskonstant, skattesats, reaksionshastighet, nollorderkinetik
Vad är First Order Kinetics
Första orderkinetiken avser kemiska reaktioner vars reaktionshastighet beror på den molära koncentrationen av en reaktant. Reaktionshastigheten är proportionell mot koncentrationen av en reaktant. Det kan finnas många andra reaktanter som deltar i kemiska reaktionen, men endast en reaktant bestämmer reaktionshastigheten. Därför är de andra reaktanterna kända att vara i nollordning med avseende på denna speciella reaktion.
Låt oss ta hänsyn till sönderdelning av dinitrogenpentoxid (N2O5). Detta är en unimolekylär reaktion. Det betyder att denna reaktion består av endast en reaktant. Reaktionshastigheten kan ges som nedan.
2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2 (g)
Betygsätt = k [N2O5 (g)]m
k är hastighetskonstanten och [N2O5 (g)] är koncentrationen av N2O5 (g). Brevet "m" ger reaktionsordningen med avseende på koncentrationen av N2O5 (g). Ovanstående ekvation är känd som hastighetslag och för ovanstående ekvation, m = 1. Då kan reaktionshastigheten ges som nedan.
Betygsätt = k [N2O5 (g]
Värdet av m kan erhållas experimentellt. Här skulle värdet alltid vara en. Det indikerar nedbrytningen av N2O5 (g) är en första orderreaktion. Dessutom kan reaktionsordningen vara eller inte vara lika med reaktorns stökiometriska koefficient. I ovanstående exempel är reaktionsordningen 1 även om den stökiometriska koefficienten är 2. Hastigheten för den första ordningsreaktionen kan visas i ett diagram som nedan.
Figur 1: Grafik för första ordningens kinetik
I diagrammet ovan är grafen med mörka punkter grafen för reaktantkoncentrationen vs. reaktionstiden. Det är en krökt graf som indikerar att reaktionshastigheten förändras med koncentrationen av reaktanten. Grafen med vita färgpunkter visar grafen för ln [reaktantkoncentration] vs. reaktionstid. Det är en linjär graf.
Vad är Zero Order Kinetics
Noll orderkinetik avser kemiska reaktioner vars reaktionshastighet inte beror på reaktantkoncentrationen. Med andra ord påverkar koncentrationen av reaktanter inte reaktionshastigheten. Så länge som temperaturen är konstant skulle reaktionshastigheten vara konstant i nollordningskinetik.
Oavsett vilka reaktanter som är närvarande och i vilken utsträckning deras koncentrationer har ändrats, kommer reaktionshastigheten att förbli densamma. Därför ges reaktionshastigheten som,
Betygsätt = k
Var, k är hastigheten konstant.
Ett bra exempel på nollorderreaktioner är sönderdelning av kväveoxid i närvaro av platina som katalysator.
2N2O(G) → 2N2 (g) + O2 (g)
Hastigheten för denna reaktion är lika med hastighetskonstanten. Således kan reaktionshastigheten ges som nedan.
Betygsätt = k [N2O(G)]0
Figur 2: Grafen för reaktantkoncentrationen vs. reaktionstiden
Ovanstående diagram visar variationen i koncentrationen av reaktanter med reaktionstiden för nollordningskinetik. Det är en linjär graf.
Skillnad mellan första order och noll orderkinetik
Definition
Första beställningskinetiken: Första orderkinetiken avser kemiska reaktioner vars reaktionshastighet beror på den molära koncentrationen av en reaktant.
Noll orderkinetik: Noll orderkinetik avser kemiska reaktioner vars reaktionshastighet inte beror på reaktantkoncentrationen.
Grafik av reaktantkoncentration vs tid
Första beställningskinetiken: Grafen för reaktantkoncentrationen vs. tiden för första ordningens kinetik är en krökt graf.
Noll orderkinetik: Grafen för reaktantkoncentrationen vs. tiden för nollordningskinetiken är en linjär graf.
Reaktantkoncentration
Första beställningskinetiken: De första ordens kinetiska reaktionerna beror på reaktantkoncentrationen.
Noll orderkinetik: De nollbeställda kinetiska reaktionerna beror inte på reaktantkoncentrationen.
Betygsätt lag
Första beställningskinetiken: Hastighetslagen för de första ordningens kinetiska reaktioner innefattar hastighetskonstanten multiplicerad med reaktantkoncentrationen.
Noll orderkinetik: Hastighetslagstiftningen för de nollbeställda kinetiska reaktionerna innefattar endast hastighetskonstanten.
Slutsats
Hastighetslagen eller hastighetsekvationen ger de viktigaste detaljerna om systemets kemiska kinetik. Det beskriver graden av en viss reaktion avseende reaktantkoncentrationen och hastighetskonstanten vid en konstant temperatur. Enligt kinetiken av kemiska reaktioner finns tre huvudtyper av reaktioner. De är nollorderreaktioner, första ordning, reaktioner och andra ordningens reaktioner. Dessa reaktioner skiljer sig från varandra i enlighet med reaktionsordningen i förhållande till reaktanterna närvarande i ett visst system.
referenser:
1. "Första orderreaktioner". Kemi LibreTexts. Libretexts, 04 juli 2017. Web. Tillgänglig här. 14 juli 2017.
2. "Nollorderingsreaktioner". Kemi LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Tillgänglig här. 14 juli 2017.
Image Courtesy:
1. "First Order" av Flanker - eget arbete (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
