Avainero – reaktiojärjestys vs molekyylipaino
Kemialliset reaktiot ovat muutoksia, jotka tapahtuvat kemiallisissa yhdisteissä. Se johtaa yhden kemiallisen aineen muuttumiseen toiseksi. Alkuperäisiä yhdisteitä, jotka käyvät läpi kemiallisen reaktion, kutsutaan lähtöaineiksi. Mitä saamme reaktion päätyttyä, ovat tuotteita. Reaktion järjestys on annettu aineen suhteen; se voi olla suhteessa lähtöaineeseen, tuotteeseen tai katalyyttiin. Reaktion järjestys aineen suhteen on eksponentti, johon sen konsentraatio nopeusyhtälössä nousee. Kemiallisten reaktioiden molekulaarisuus ilmaisee, kuinka paljon reagoivia molekyylejä on mukana reaktiossa.avainero reaktion järjestyksen ja molekyylisyyden välillä on se, että reaktion järjestys antaa suhteen kemiallisen lajin pitoisuuden ja sen läpikäyvän reaktion välillä, kun taas molekyylisyys osoittaa, kuinka monta reagoivaa molekyyliä reaktiossa on mukana.
Mikä on reaktiojärjestys
Aineen reaktiojärjestys on eksponentti, johon sen pitoisuus nopeusyhtälössä nousee. Ymmärtääksemme tämän käsitteen meidän pitäisi ensin tietää, mikä korkolaki on.
Hintojen laki
Nopeuslaki osoittaa, että kemiallisen reaktion etenemisnopeus (vakiolämpötilassa) on verrannollinen reagoivien aineiden pitoisuuksiin, jotka nostetaan kokeellisesti määritettyihin eksponenttiarvoihin. Nämä eksponentit tunnetaan näiden pitoisuuksien kertalukuina. Tarkastellaanpa esimerkkiä.
2N2O5 ↔ 4 NO2 + O 2
Yllä olevaa reaktiota varten nopeuslain yhtälö on annettu alla.
Hinnoittelu=k.[N2O5]x
Yllä olevassa yhtälössä k on suhteellisuusvakio, joka tunnetaan nopeusvakiona. Se on vakio vakiolämpötilassa. Sulkuja käytetään ilmaisemaan, että se on reagoivan aineen pitoisuus. Symboli x on reaktion järjestys suhteessa reagoivaan aineeseen. X:n arvo tulisi määrittää kokeellisesti. Tälle reaktiolle on havaittu, että x=1. Tässä voimme nähdä, että reaktion järjestys ei ole sama kuin reaktion stoikiometria. Mutta joissakin reaktioissa reaktion järjestys voi olla yhtä suuri kuin stoikiometria.
Jos reaktiossa on kaksi tai useampia lähtöaineita, nopeuslain yhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti.
A + B + C ↔ P
Hinna=k.[A]a[B]b[C]c
a, b ja c ovat reaktion järjestyksiä suhteessa A-, B- ja C-reaktantteihin, vastaavasti. Tällaisille nopeusyhtälöille (joissa on useita reaktioasuuksia) reaktiojärjestyksen summa on annettu reaktion kokonaisjärjestyksenä.
Kokonaistilaus=a + b + c
Kuva 1: Ensimmäisen asteen ja toisen asteen reaktioiden määrä
Reaktiojärjestyksen mukaan reaktioita on useita:
- Nolla-asteen reaktiot (reaktion järjestys on nolla suhteessa käytettyyn lähtöaineeseen. Siksi reaktionopeus ei riipu käytettyjen lähtöaineiden pitoisuuksista.)
- Ensimmäisen asteen reaktiot (nopeus on verrannollinen yhden lähtöaineen pitoisuuteen)
- Toisen asteen reaktiot (reaktionopeus on verrannollinen joko lähtöaineen pitoisuuden neliöön tai kahden reagoivan aineen pitoisuuden tuloon)
Mikä on molekulaarisuus
Reaktion molekulaarisuus on niiden molekyylien tai ionien lukumäärä, jotka osallistuvat reaktioon reagoivina aineina. Vielä tärkeämpää on, että huomioidut lähtöaineet ovat ne, jotka osallistuvat kokonaisreaktion nopeuden määräävään vaiheeseen. Reaktion nopeuden määrittävä vaihe on kokonaisreaktion hitain vaihe. Tämä johtuu siitä, että hitain reaktiovaihe määrittää reaktionopeuden.
Kuva 2: Yksimolekyylinen reaktio
Molekulaarisuus voi olla erityyppistä:
- Yksimolekyylisissä reaktioissa on yksi reagoiva molekyyli (tai ioni)
- Bimolekylaarisissa reaktioissa on kaksi lähtöainetta (kaksi lähtöainetta voivat olla samaa yhdistettä tai eri yhdisteitä)
- Trimolekulaarisissa reaktioissa on kolme lähtöainetta.
Mitä eroa on reaktiojärjestyksen ja molekyylitason välillä?
Reaktion järjestys vs molekulaarisuus |
|
| Reaktion järjestys aineen suhteen on eksponentti, johon sen pitoisuus nopeusyhtälössä nousee. | Reaktion molekulaarisuus on molekyylien tai ionien lukumäärä, jotka osallistuvat reaktioon reagoivina aineina. |
| Suhde reagoiviin aineisiin | |
| Reaktion järjestys selittää, kuinka reagoivien aineiden pitoisuus vaikuttaa reaktionopeuteen. | Molekulaarisuus ilmoittaa reaktioon osallistuvien lähtöaineiden lukumäärän. |
Yhteenveto – Reaktiojärjestys vs molekulaarisuus
Nopeuslaki osoittaa, että kemiallisen reaktion etenemisnopeus (vakiolämpötilassa) on verrannollinen reagoivien aineiden pitoisuuksiin, jotka on nostettu kokeellisesti määritettyihin eksponenttiarvoihin. Reaktiojärjestys on annettu suhteessa reagoivaan aineeseen. Se selittää reaktionopeuden riippuvuuden reagoivien aineiden pitoisuuksista. avainero reaktion järjestyksen ja molekyylisyyden välillä on se, että reaktion järjestys antaa suhteen kemiallisen lajin pitoisuuden ja sen läpikäyvän reaktion välillä, kun taas molekyylisyys ilmaisee, kuinka monta reagoivaa molekyyliä on mukana reaktiossa.
