Kolejność reakcji. Rząd reakcji i prawo prędkości

Porządek reakcji chemicznej to matematyczna zależność istniejąca między szybkością rozwoju lub szybkością reakcji a stężeniem materii w substratach.

Rozważmy na przykład nieelementarną reakcję opisaną w tekście Prawo prędkości dla reakcji nieelementarnych:

CO + NIE₂ → CO₂ + NIE

Prawo szybkości tej reakcji wyraża się wzorem:

v = k. [NA₂]²

Mamy, że w tym przypadku globalny porządek tej reakcji będzie równy 2, kolejność reakcji w stosunku do odczynnika NO₂ będzie również równy 2, a w odniesieniu do odczynnika CO będzie równy zero.

Dochodzimy do tego wniosku, ponieważ rząd reakcji globalnej jest sumą wykładników stężeń reagentów w prawie. szybkości i porządku reakcji w stosunku do danego substratu jest wykładnikiem jego stężenia w prawie prędkość.

Załóżmy na przykład, że mamy następującą ogólną reakcję:

aA + bB → cC + dD

Ponieważ prawo szybkości tej reakcji to:

v = k. [TA]^α. [B]^β

Mówimy, że ta ogólna reakcja to:

• rząd α względem A;
• Rząd β względem B;

α + β = globalny porządek reakcji

Zobacz jeszcze dwa przykłady:

1) Reakcja elementarna: 2 CO_(sol) + O_2(g)→ 2 CO_2(g)

Ponieważ jest to reakcja elementarna, wykładnik prawa prędkości jest równy współczynnikowi reagenta: v = k. [WSPÓŁ]². [O₂]¹

Mamy więc, że ta reakcja jest w porządku 2 w stosunku do CO, porządku 1 w stosunku do O₂ a jego globalny porządek to 3 (2 + 1 = 3).

2) Reakcja niepierwiastkowa: 2 godziny_2(g) + 2 NIE_(sol)→ 1 N_2(g) + H₂O_(sol)

Etapy tej reakcji są podane przez:

Etap 1 (wolny): 1 godzina_2(g) + 2 NIE_(sol) → 1 N₂O_sol) + 2 godz₂O₍₁₎
Krok 2 (szybki): 1 N₂O_sol) + 2 godz₂O₍₁₎ → 1 N_2(g) + 2 godz₂O₍₁₎

Równanie globalne:2 godziny_2(g) + 2 NIE_(sol) → 1 N_2(g) + 2 godz₂O₍₁₎

Wykładniki w prawie prędkości podane są przez współczynniki odczynników w fazie wolnej: v = k[H₂]¹. [NA]².

Ta reakcja pochodzi od 1ª porządek w stosunku do H₂, w 2ª kolejność w stosunku do NO i 3ª rząd w stosunku do reakcji globalnej (suma wykładników: 1+2 = 3).

Jeden UwagaCo ważne, istnieją pewne reakcje zachodzące na powierzchni metali o zerowym rzędzie, ponieważ szybkość nie zależy od stężenia reagentów.

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii