A reakció általános rendje jelzi, hogy a reaktánsok koncentrációjának megváltoztatása hogyan változtatja meg a reakció sebességét. Nagyobb reakciósorrend esetén a reaktánsok koncentrációjának megváltoztatása nagy változásokat eredményez a reakció sebességében. Alacsonyabb rendű reakciók esetén a reakció sebessége kevésbé érzékeny a koncentráció változásaira.
A reakció sorrendjét kísérletileg a reagensek koncentrációjának megváltoztatásával és a reakciósebesség változásának megfigyelésével állapíthatjuk meg. Például, ha a reagens koncentrációjának megduplázása megduplázza a reakció sebességét, akkor a reakció elsőrendű reakció az adott reagens számára. Ha a sebesség négyszeresére növekszik, vagy a koncentráció megduplázódik, akkor a reakció másodrendű. A reakcióban részt vevő több reagens esetében a reakció általános rendje az egyes reakciósorrendek összege.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A reakció általános rendje a kémiai reakcióban részt vevő összes reagens egyedi reakciósorrendjének összege. A reaktáns reakciójának sorrendje jelzi, hogy a reakció sebessége mennyire változik, ha a reaktáns koncentrációja megváltozik.
Például az elsőrendű reakciók esetében a reakció sebessége közvetlenül változik a megfelelő reagens koncentrációjának változásával. Másodrendű reakciók esetében a reakció sebessége a koncentráció változásának négyzetének megfelelően változik. A reakció általános rendje a reagensek egyedi reakciósorrendjének összege, és méri a reakció érzékenységét az összes reagens koncentrációjának változására. Az egyes reakciósorrendeket és ezért a reakció általános sorrendjét kísérletileg határozzák meg.
Hogyan működnek a reakciói rendelések
A reakció sebessége a reagens koncentrációjával függ össze a k állandó betűvel jelölt sebességi állandóval. A sebességállandó akkor változik, ha olyan paraméterek változnak, mint a hőmérséklet, de ha csak a koncentráció változik, akkor a sebességállandó állandó marad. Az állandó hőmérsékleten és nyomáson lejátszódó reakció sebessége megegyezik az egyes reaktánsok koncentrációjának állandó sebességének és az egyes reaktánsok nagyságrendjének a teljesítményével.
Az általános képlet a következő:
A reakció sebessége = kAxByCz..., ahol A, B, C... az egyes reagensek és x, y, z koncentrációja az egyes reakciók sorrendje.
A reakció általános rendje x + y + z +... Például három reaktáns három elsőrendű reakciója esetén a reakció általános sorrendje három. Két reaktáns két másodrendű reakciója esetén a reakció általános rendje négy.
Példák a reakció sorrendjére
A jód óra reakciósebessége könnyen mérhető, mert a reakcióedényben lévő oldat kék színűvé válik, amikor a reakció befejeződik. A kékessé válás ideje arányos a reakció sebességével. Például, ha az egyik reaktáns koncentrációjának megduplázásával az oldat felében elkékül, a reakció sebessége megduplázódott.
A jódóra egyik változatában a jód, a bromát és a hidrogén reagensek koncentrációja megváltoztatható, és megfigyelhető az oldat kékesedésének ideje. Amikor a jód és a bromát koncentrációja megduplázódik, a reakcióidő mindkét esetben a felére csökken. Ez azt mutatja, hogy a reakció sebessége megduplázódik, és hogy ez a két reagens részt vesz az elsőrendű reakciókban. Ha a hidrogén koncentrációja megduplázódik, a reakcióidő négyszeresére csökken, vagyis a reakció sebessége négyszeres, a hidrogén reakció pedig másodrendű. A jódóra ezen változatának általános reakciósora tehát négy.
A reakció egyéb rendje magában foglalja a nulla sorrendű reakciót, amelyben a koncentráció megváltoztatása nincs különbség. A bomlási reakciók, például a dinitrogén-oxid bomlása gyakran nulla sorrendű reakciók, mivel az anyag koncentrációjától függetlenül bomlik.
A reakció más általános rendjeivel az első, a második és a harmadik rend reakcióit foglalja magában. Első rendű reakciókban egy reaktáns első rendű reakciója egy vagy több olyan reaktánssal megy végbe, amelyek nulla rendű reakcióval rendelkeznek. A másodrendű reakció során két elsőrendű reakcióval rendelkező reagens megy végbe, vagy egy másodrendű reakcióval rendelkező reaktáns kombinálódik több nulla rendű reagenssel. Hasonlóképpen, egy harmadik rendű reakcióban olyan reaktánsok kombinációja lehet, amelyek sorrendje legfeljebb három. Mindegyik esetben a sorrend jelzi, hogy a reakció mennyire gyorsul vagy lassul, ha a reagensek koncentrációját megváltoztatják.