Ключевая разница - порядок реакции против молекулярности
Химические реакции – это изменения, происходящие в химических соединениях. Это приводит к превращению одного химического вещества в другое. Исходные соединения, вступающие в химическую реакцию, называются реагентами. То, что мы получаем по завершению реакции, это продукты. Порядок реакции указан по веществу; это может относиться к реагенту, продукту или катализатору. Порядок реакции по веществу – это показатель степени, в которую возводится его концентрация в уравнении скорости. Молекулярность химических реакций показывает, сколько молекул реагентов участвует в реакции. Ключевое различие между порядком реакции и молекулярностью заключается в том, что порядок реакции определяет связь между концентрацией химического вещества и реакцией, в которой он проходит, тогда как молекулярность указывает, сколько молекул реагентов участвует в реакции.
Что такое Порядок реакции
Порядок реакции по веществу – это показатель степени, в которую возводится его концентрация в уравнении скорости. Чтобы понять эту концепцию, мы должны сначала узнать, что такое закон ставки.
Закон о процентных ставках
Закон скорости показывает, что скорость протекания химической реакции (при постоянной температуре) пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в степени, определенные экспериментально. Эти показатели известны как порядки этих концентраций. Рассмотрим пример.
2N2O5 ↔ 4 NO2 + O 2
Для приведенной выше реакции уравнение закона скорости дается следующим образом.
Rate=k.[N2O5]x
В приведенном выше уравнении k - это константа пропорциональности, известная как константа скорости. Это константа при постоянной температуре. Скобки используются для обозначения концентрации реагента. Символ х обозначает порядок реакции по реагенту. Значение x должно быть определено экспериментально. Для этой реакции было найдено, что x=1. Здесь мы видим, что порядок реакции не равен стехиометрии реакции. Но в некоторых реакциях порядок реакции может быть равен стехиометрии.
Для реакции с участием двух или более реагентов уравнение закона скорости можно записать следующим образом.
A + B + C ↔ P
Rate=k.[A]a[B]b[C]c
a, b и c - порядки реакции по реагентам A, B и C соответственно. Для этого типа уравнений скоростей (имеющих несколько порядков реакции) сумма порядков реакции дается как общий порядок реакции.
Общий порядок=a + b + c
Рисунок 1: Скорость реакций первого и второго порядка
По порядку реакции различают несколько типов реакций:
- Реакции нулевого порядка (порядок реакции нулевой по отношению к любому используемому реагенту. Следовательно, скорость реакции не зависит от концентрации используемых реагентов.)
- Реакции первого порядка (скорость пропорциональна концентрации одного реагента)
- Реакции второго порядка (скорость реакции пропорциональна либо квадрату концентрации реагирующего вещества, либо произведению концентраций двух реагирующих веществ)
Что такое молекулярность
Молекулярность реакции – это количество молекул или ионов, которые участвуют в реакции в качестве реагентов. Что еще более важно, рассматриваемые реагенты - это те, которые участвуют в определяющей скорость стадии общей реакции. Стадия, определяющая скорость реакции, является самой медленной стадией всей реакции. Это связано с тем, что самая медленная стадия реакции определяет скорость реакции.
Рисунок 2: Унимолекулярная реакция
Молекулярность может быть разной:
- Уномолекулярные реакции имеют одну молекулу реагента (или ион)
- Бимолекулярные реакции имеют два реагента (два реагента могут быть одного и того же соединения или разных соединений)
- Тримолекулярные реакции имеют три реагента.
В чем разница между порядком реакции и молекулярностью?
Порядок реакции против молекулярности |
|
| Порядок реакции по веществу – это показатель степени, в который возводится его концентрация в уравнении скорости. | Молекулярность реакции – это количество молекул или ионов, которые участвуют в реакции в качестве реагентов. |
| Связь с реагентами | |
| Порядок реакции объясняет, как концентрация реагентов влияет на скорость реакции. | Молекулярность дает количество реагентов, которые принимают участие в реакции. |
Резюме – Порядок реакции против молекулярности
Закон скорости указывает на то, что скорость протекания химической реакции (при постоянной температуре) пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в степени, определяемые экспериментально. Порядок реакции указан по реагенту. Это объясняет зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Ключевое различие между порядком реакции и молекулярностью заключается в том, что порядок реакции определяет взаимосвязь между концентрацией химического вещества и реакцией, в которой оно проходит, тогда как молекулярность выражает, сколько молекул реагентов участвует в реакции.
