Ordine di reazione. Ordine di reazione e legge di velocità

L'ordine di una reazione chimica è la relazione matematica che esiste tra la velocità di sviluppo o velocità della reazione e la concentrazione in quantità di materia nei reagenti.

Ad esempio, si consideri la reazione non elementare trattata nel testo Legge di velocità per reazioni non elementari:

CO + NO₂ → CO₂ + NO

La legge della velocità di questa reazione è data da:

v = k. [AL₂]²

Abbiamo che, in questo caso, l'ordine globale di questa reazione sarà uguale a 2, l'ordine della reazione in relazione al reagente NO₂ sarà anche uguale a 2 e, rispetto al reattivo CO, sarà uguale a zero.

Si arriva a questa conclusione perché l'ordine della reazione globale è la somma degli esponenti delle concentrazioni dei reagenti nella legge. della velocità e dell'ordine della reazione in relazione a un dato reagente è l'esponente della sua concentrazione nella legge di velocità.

Ad esempio, si consideri che abbiamo la seguente reazione generica:

aA + bB → cC + dD

Poiché la legge della velocità di questa reazione è:

v = k. [IL]^α. [B]^β

Diciamo che questa reazione generica è:

• α ordine rispetto ad A;
• Ordine rispetto a B;

α + β = ordine globale di reazione

Vedi altri due esempi:

1) Reazione elementare: 2 CO_(g) + O_2(g)→ 2 CO_2(g)

Essendo una reazione elementare, l'esponente nella legge della velocità è uguale al coefficiente del reagente: v = k. [CO]². [O₂]¹

Quindi, abbiamo che questa reazione è di ordine 2 in relazione al CO, di ordine 1 in relazione all'O₂ e il suo ordine globale è 3 (2 + 1 = 3).

2) Reazione non elementare: 2 ore_2(g) + 2 NO_(g)→ 1 N_2(g) + H₂oh_(g)

Le fasi di questa reazione sono date da:

Fase 1 (lento): 1 ora_2(g) + 2 NO_(g) → 1 N₂oh_g) + 2 H₂oh₍₁₎
Passaggio 2 (rapido): 1 N₂oh_g) + 2 H₂oh₍₁₎ → 1 N_2(g) + 2 H₂oh₍₁₎

Equazione globale:2 ore_2(g) + 2 NO_(g) → 1 N_2(g) + 2 H₂oh₍₁₎

Gli esponenti nella legge della velocità sono dati dai coefficienti dei reagenti nella fase lenta: v = k[H₂]¹. [AL]².

Questa reazione è di 1ª ordine in relazione all'H₂, nel 2ª ordine in relazione a NO e of 3ª ordine in relazione alla reazione globale (somma degli esponenti: 1+2 = 3).

Uno NotaÈ importante sottolineare che ci sono alcune reazioni che avvengono sulla superficie dei metalli che sono di ordine zero, perché la velocità non dipende dalla concentrazione dei reagenti.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica