Klíčový rozdíl – Pořadí reakce vs. Molekularita
Chemické reakce jsou změny, ke kterým dochází v chemických sloučeninách. Vede k přeměně jedné chemické látky na jinou. Počáteční sloučeniny, které procházejí chemickou reakcí, se nazývají reaktanty. To, co dostaneme po dokončení reakce, jsou produkty. Pořadí reakce je dáno s ohledem na látku; může to být s ohledem na reaktant, produkt nebo katalyzátor. Pořadí reakce vzhledem k látce je exponent, ke kterému se zvýší její koncentrace v rychlostní rovnici. Molekularita chemických reakcí vyjadřuje, kolik molekul reaktantů se účastní reakce. Klíčový rozdíl mezi pořadím reakce a molekulovostí spočívá v tom, že pořadí reakce udává vztah mezi koncentrací chemické látky a reakcí, kterou podstoupí, zatímco molekulová hmotnost udává, kolik molekul reaktantů se účastní reakce.
Co je pořadí reakce
Pořadí reakce vzhledem k látce je exponent, na který se zvýší její koncentrace v rychlostní rovnici. Abychom tomuto konceptu porozuměli, měli bychom nejprve vědět, co je zákon o sazbách.
Zákon o sazbách
Zákon o rychlosti ukazuje, že rychlost postupu chemické reakce (při konstantní teplotě) je úměrná koncentracím reaktantů zvýšeným na exponenty, které jsou určeny experimentálně. Tyto exponenty jsou známé jako řády těchto koncentrací. Uvažujme příklad.
2N2O5 ↔ 4 NE2 + O 2
Pro výše uvedenou reakci je rovnice rychlostního zákona uvedena níže.
Sazba=k.[N2O5]x
Ve výše uvedené rovnici je k konstanta úměrnosti, která je známá jako rychlostní konstanta. Je to konstanta při konstantní teplotě. Závorky se používají k vyjádření, že se jedná o koncentraci reaktantu. Symbol x je pořadí reakce vzhledem k reaktantu. Hodnota x by měla být určena experimentálně. Pro tuto reakci bylo zjištěno, že x=1. Zde vidíme, že pořadí reakce se nerovná stechiometrii reakce. Ale v některých reakcích se pořadí reakce může rovnat stechiometrii.
Pro reakci se dvěma nebo více reaktanty lze rovnici rychlostního zákona napsat níže.
A + B + C ↔ P
Sazba=k.[A]a[B]b[C]c
a, b a c jsou řády reakce s ohledem na reaktanty A, B a C, v tomto pořadí. Pro tento druh rychlostních rovnic (mají několik řádů reakce) je součet řádů reakce dán jako celkový řád reakce.
Celková objednávka=a + b + c
Obrázek 1: Míra reakcí prvního a druhého řádu
Podle pořadí reakcí existuje několik typů reakcí:
- Reakce nulového řádu (řád reakce je nulový s ohledem na jakoukoli použitou reakční složku. Rychlost reakce proto nezávisí na koncentracích použitých reakčních složek.)
- Reakce prvního řádu (rychlost je úměrná koncentraci jednoho reaktantu)
- Reakce druhého řádu (rychlost reakce je úměrná druhé mocnině koncentrace reaktantu nebo součinu koncentrací dvou reaktantů)
Co je molekulovost
Molekularita reakce je počet molekul nebo iontů, které se účastní reakce jako reaktanty. Ještě důležitější je, že uvažované reaktanty jsou ty, které se účastní kroku určujícího rychlost celkové reakce. Krok reakce určující rychlost je nejpomalejším krokem celkové reakce. Je to proto, že nejpomalejší reakční krok určuje rychlost reakce.
Obrázek 2: Unimolekulární reakce
Molekulárna může být různých typů:
- Unimolekulární reakce mají jednu molekulu reaktantu (nebo iont)
- Bimolekulární reakce mají dva reaktanty (dva reaktanty mohou být stejné sloučeniny nebo různých sloučenin)
- Trimolekulární reakce mají tři reaktanty.
Jaký je rozdíl mezi pořadím reakce a molekulovou hmotností?
Pořadí reakce vs molekulovost |
|
| Pořadí reakce vzhledem k látce je exponent, na který se zvýší její koncentrace v rychlostní rovnici. | Molekularita reakce je počet molekul nebo iontů, které se účastní reakce jako reaktanty. |
| Vztah s reaktanty | |
| Pořadí reakcí vysvětluje, jak koncentrace reaktantů ovlivňuje rychlost reakce. | Molekularita udává počet reaktantů, které se účastní reakce. |
Shrnutí – Pořadí reakce vs Molekularita
Zákon rychlosti ukazuje, že rychlost postupu chemické reakce (při konstantní teplotě) je úměrná koncentracím reaktantů zvýšeným na exponenty, které jsou určeny experimentálně. Pořadí reakce je dáno vzhledem k reaktantu. Vysvětluje závislost rychlosti reakce na koncentracích reaktantů. Klíčový rozdíl mezi pořadím reakce a molekulovostí je v tom, že pořadí reakce udává vztah mezi koncentrací chemického druhu a reakcí, kterou podstoupí, zatímco molekulovost vyjadřuje, kolik molekul reaktantů se účastní reakce.
