Общий порядок реакции дает представление о том, как изменение концентрации реагентов изменит скорость реакции. Для более высоких порядков реакции изменение концентрации реагентов приводит к значительным изменениям скорости реакции. Для более низких порядков реакции скорость реакции менее чувствительна к изменениям концентрации.

Порядок реакции определяется экспериментально путем изменения концентрации реагентов и наблюдения за изменением скорости реакции. Например, если удвоение концентрации реагента удваивает скорость реакции, реакция является реакцией первого порядка для этого реагента. Если скорость увеличивается в четыре раза, или удвоение концентрации в квадрате, реакция второго порядка. Для нескольких реагентов, участвующих в реакции, общий порядок реакции представляет собой сумму порядков отдельных порядков реакции.

Как работают приказы реакции

Скорость реакции связана с концентрацией реагента константой скорости, представленной буквой k. Константа скорости изменяется при изменении таких параметров, как температура, но если изменяется только концентрация, константа скорости остается фиксированной. Для реакции при постоянной температуре и давлении скорость равна постоянной скорости, умноженной на концентрацию каждого из реагентов, до мощности порядка каждого реагента.

Общая формула следующая:

Скорость реакции = kAxByCz ..., где A, B, C ... - концентрации каждого реагента, а x, y, z ... - порядки отдельных реакций.

Общий порядок реакции x + y + z +. Например, для трех реакций первого порядка трех реагентов общий порядок реакции равен трем. Для двух реакций второго порядка двух реагентов общий порядок реакции равен четырем.

Примеры Приказов Реакции

Скорость реакции йодных часов легко измерить, поскольку раствор в реакционном контейнере становится синим, когда реакция завершена. Время, необходимое для посинения, пропорционально скорости реакции. Например, если удвоение концентрации одного из реагентов приводит к тому, что раствор наполовину становится синим, скорость реакции удваивается.

В одном из вариантов йодных часов концентрации йодного, броматного и водородного реагентов могут быть изменены, и можно наблюдать время, когда раствор станет синим. Когда концентрации йода и бромата удваиваются, время реакции уменьшается в два раза в каждом случае. Это показывает, что скорости реакции удваиваются, и что эти два реагента принимают участие в реакциях первого порядка. Когда концентрация водорода удваивается, время реакции уменьшается в четыре раза, что означает, что скорость реакции увеличивается в четыре раза, а реакция водорода - второго порядка. Следовательно, эта версия йодных часов имеет общий порядок реакции четыре.

Другие порядки реакции включают реакцию нулевого порядка, для которой изменение концентрации не имеет значения. Реакции разложения, такие как разложение закиси азота, часто являются реакциями нулевого порядка, поскольку вещество разлагается независимо от его концентрации.

Реакции с другими общими порядками реакции включают реакции первого, второго и третьего порядка. В реакциях первого порядка реакция первого порядка для одного реагента имеет место с одним или несколькими реагентами, которые имеют реакции нулевого порядка. Во время реакции второго порядка имеют место два реагента с реакциями первого порядка, или реагент с реакцией второго порядка объединяется с одним из нескольких реагентов нулевого порядка. Точно так же реакция третьего порядка может иметь комбинацию реагентов, чьи порядки составляют три. В каждом случае порядок показывает, насколько реакция будет ускоряться или замедляться при изменении концентраций реагентов.