Σειρά αντίδρασης. Τάξη αντίδρασης και νόμος ταχύτητας

Η σειρά μιας χημικής αντίδρασης είναι η μαθηματική σχέση που υπάρχει μεταξύ του ρυθμού ανάπτυξης ή της ταχύτητας της αντίδρασης και της συγκέντρωσης στην ποσότητα της ύλης στα αντιδρώντα.

Για παράδειγμα, εξετάστε τη μη στοιχειώδη αντίδραση που καλύπτεται στο κείμενο Νόμος ταχύτητας για μη στοιχειώδεις αντιδράσεις:

CO + ΟΧΙ₂ → CO₂ + ΟΧΙ

Ο νόμος της ταχύτητας αυτής της αντίδρασης δίνεται από:

v = κ. [ΣΤΟ₂]²

Έχουμε ότι, σε αυτήν την περίπτωση, η παγκόσμια τάξη αυτής της αντίδρασης θα είναι ίση με 2, η σειρά της αντίδρασης σε σχέση με το αντιδραστήριο ΝΟ₂ Θα είναι επίσης ίσο με 2 και, όσον αφορά το αντιδραστήριο CO, θα είναι ίσο με μηδέν.

Καταλήγουμε σε αυτό το συμπέρασμα επειδή η σειρά της παγκόσμιας αντίδρασης είναι το άθροισμα των εκθετών των συγκεντρώσεων αντιδρώντων στο νόμο. της ταχύτητας και της τάξης της αντίδρασης σε σχέση με ένα δεδομένο αντιδραστήριο είναι ο εκθέτης της συγκέντρωσής του στο νόμο του ταχύτητα.

Για παράδειγμα, θεωρήστε ότι έχουμε την ακόλουθη γενική αντίδραση:

aA + bB → cC + dD

Δεδομένου ότι ο νόμος της ταχύτητας αυτής της αντίδρασης είναι:

v = κ. [Ο]^α. [ΣΙ]^β

Λέμε ότι αυτή η γενική αντίδραση είναι:

• α παραγγελία σε σχέση με το Α ·
• Παραγγελία β σε σχέση με το B;

α + β = παγκόσμια σειρά αντίδρασης

Δείτε δύο ακόμη παραδείγματα:

1) Στοιχειώδης αντίδραση: 2 CO_(σολ) + Ο_{2 (ζ)}→ 2 CO_{2 (ζ)}

Δεδομένου ότι είναι μια στοιχειώδης αντίδραση, ο εκθέτης στο νόμο της ταχύτητας είναι ίσος με τον συντελεστή του αντιδρώντος: v = κ. [CO]². [Ο₂]¹

Έχουμε λοιπόν ότι αυτή η αντίδραση είναι τάξη 2 σε σχέση με το CO, της παραγγελίας 1 σε σχέση με το O₂ και η παγκόσμια τάξη του είναι 3 (2 + 1 = 3).

2) Μη στοιχειακή αντίδραση: 2 ώρες_{2 (ζ)} + 2 ΟΧΙ_(σολ)→ 1 Ν_{2 (ζ)} + Χ₂Ο_(σολ)

Τα βήματα αυτής της αντίδρασης δίνονται από:

Στάδιο 1 (αργό): 1 ώρα_{2 (ζ)} + 2 ΟΧΙ_(σολ) → 1 Ν₂Ο_σολ) + 2 Ω₂Ο₍₁₎
Βήμα 2 (γρήγορο): 1 Ν₂Ο_σολ) + 2 Ω₂Ο₍₁₎ → 1 Ν_{2 (ζ)} + 2 Ω₂Ο₍₁₎

Παγκόσμια εξίσωση:2 ώρες_{2 (ζ)} + 2 ΟΧΙ_(σολ) → 1 Ν_{2 (ζ)} + 2 Ω₂Ο₍₁₎

Οι εκθέτες στο νόμο της ταχύτητας δίδονται από τους συντελεστές των αντιδραστηρίων στο αργό στάδιο: v = κ [Η₂]¹. [ΣΤΟ]².

Αυτή η αντίδραση είναι από 1ª σειρά σε σχέση με το Η₂, σε 2ª παραγγελία σε σχέση με ΟΧΙ και 3ª σειρά σε σχέση με την παγκόσμια αντίδραση (άθροισμα εκθετών: 1 + 2 = 3).

Ενας ΣημείωσηΕίναι σημαντικό ότι υπάρχουν κάποιες αντιδράσεις στην επιφάνεια των μετάλλων που είναι μηδενικής τάξης, επειδή ο ρυθμός δεν εξαρτάται από τη συγκέντρωση των αντιδρώντων.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία