Põhiline erinevus esimest ja teist järku reaktsioonide vahel on see, et esimest järku reaktsioonide kiirus sõltub reagendi kontsentratsiooni esimesest astmest kiirusvõrrandis, samas kui teist järku reaktsioonide kiirus sõltub kontsentratsiooni teisest astmest mõiste määra võrrandis.
Reaktsiooni järjekord on võimsuste summa, milleni reaktiivi kontsentratsioonid kiirusseaduse võrrandis tõstetakse. Selle määratluse kohaselt on mitu reaktsioonide vormi; null järku reaktsioonid (need reaktsioonid ei sõltu reagentide kontsentratsioonist), esimest järku reaktsioonid ja teist järku reaktsioonid.
Mis on esimese järgu reaktsioonid?
Esimest järku reaktsioonid on keemilised reaktsioonid, mille reaktsioonikiirus sõltub ühe reaktsioonis osaleva reagendi molaarkontsentratsioonist. Seetõttu on ül altoodud reaktsioonijärjekorra definitsiooni kohaselt nende võimsuste summa, milleni reagendi kontsentratsioonid kiirusseaduse võrrandis tõstetakse, alati 1. Nendes reaktsioonides võib olla kas üks reagent. Seejärel määrab selle reagendi kontsentratsioon reaktsiooni kiiruse. Kuid mõnikord osaleb neis reaktsioonides rohkem kui üks reagent, siis määrab reaktsiooni kiiruse üks neist.
Selle kontseptsiooni mõistmiseks vaatleme näidet. N2O5 lagunemisreaktsioonis moodustab see NO2 ja O 2 gaasid toodetena. Kuna sellel on ainult üks reagent, saame reaktsiooni ja kiiruse võrrandi kirjutada järgmiselt.
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O 2(g)
Rate=k[N2O5(g)]m
Siin k on selle reaktsiooni kiiruskonstant ja m on reaktsiooni järjekord. Seetõttu on eksperimentaalsete määramiste põhjal m väärtus 1. Seega on see esimest järku reaktsioon.
Mis on teist järku reaktsioonid?
Teist järku reaktsioonid on keemilised reaktsioonid, mille reaktsioonikiirus sõltub kahe reagendi molaarkontsentratsioonist või ühe reaktsioonis osalenud reagendi teisest astmest. Seetõttu on vastav alt ül altoodud reaktsioonijärjekorra määratlusele astmete summa, milleni reagendi kontsentratsioonid kiirusseaduse võrrandis tõstetakse, alati 2. Kui reagenti on kaks, sõltub reaktsiooni kiirus esimesest astmest. iga reagendi kontsentratsioonist.
Joonis 01: graafik, mis võrdleb kahte tüüpi reaktsioonide järjestust, kasutades nende reaktsiooniaega ja reaktiivi kontsentratsiooni.
Kui tõstame reagendi kontsentratsiooni 2 korda (kui kiiruse võrrandis on kaks reagenti), siis reaktsiooni kiirus suureneb 4 korda. Näiteks vaatleme järgmist reaktsiooni.
2A → P
Siin on A reaktant ja P on toode. Kui see on teist järku reaktsioon, on selle reaktsiooni kiirusvõrrand järgmine.
Rate=k[A]2
Kuid reaktsiooni puhul kahe erineva reagendiga, näiteks järgmiselt;
A + B → P
Rate=k[A]1[B]1
Mis vahe on esimest ja teist järku reaktsioonidel?
Esimest järku reaktsioonid on keemilised reaktsioonid, mille reaktsioonikiirus sõltub ühe reaktsioonis osaleva reagendi molaarkontsentratsioonist. Seega, kui tõstame reagendi kontsentratsiooni 2 korda, suureneb reaktsiooni kiirus 2 korda. Teist järku reaktsioonid on keemilised reaktsioonid, mille reaktsioonikiirus sõltub kahe reagendi molaarkontsentratsioonist või ühe reaktsioonis osalenud reagendi teisest võimsusest. Seega, kui tõstame reagendi kontsentratsiooni 2 korda, suureneb reaktsiooni kiirus 4 korda. Allpool olev infograafik näitab tabelina erinevust esimest ja teist järku reaktsioonide vahel.
Kokkuvõte – esimese ja teise järgu reaktsioonid
Reaktsioonide järjestuse järgi on kolm peamist tüüpi reaktsioone; null-, esimest ja teist järku reaktsioonid. Peamine erinevus esimest ja teist järku reaktsioonide vahel on see, et esimest järku reaktsiooni kiirus sõltub reagendi kontsentratsiooni esimesest astmest kiirusvõrrandis, samas kui teist järku reaktsiooni kiirus sõltub kontsentratsiooniliikme teisest astmest määra võrrand.
