反応の全体的な順序は何ですか?

反応の全体的な順序は、反応物の濃度を変更すると反応の速度がどのように変化するかを示します。 高次の反応の場合、反応物の濃度を変更すると、反応速度が大きく変化します。 低次の反応の場合、反応速度は濃度の変化に対する感度が低くなります。

反応の順序は、反応物の濃度を変化させ、反応速度の変化を観察することによって実験的に見出されます。 たとえば、反応物の濃度を2倍にすると、反応速度が2倍になる場合、その反応はその反応物の1次反応になります。 速度が4倍に増加するか、濃度の2倍になると、反応は2次になります。 反応に参加するいくつかの反応物の場合、反応の全体的な順序は、個々の反応の順序の合計です。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

反応の全体的な順序は、化学反応に参加しているすべての反応物の個々の反応の順序の合計です。 反応物の反応の順序は、反応物の濃度が変化した場合に反応速度がどれだけ変化するかを示します。

たとえば、一次反応の場合、反応速度は対応する反応物の濃度の変化に直接変化します。 二次反応の場合、反応速度は濃度の変化の二乗として変化します。 反応の全体的な順序は、反応物の個々の反応の順序の合計であり、すべての反応物の濃度の変化に対する反応の感度を測定します。 個々の反応の順序、したがって全体的な反応の順序は実験的に決定されます。

反応の順序がどのように機能するか

反応速度は、文字kで表される速度定数によって反応物の濃度に関連しています。 温度などのパラメータが変化すると速度定数は変化しますが、濃度だけが変化すると速度定数は固定されたままになります。 一定の温度と圧力での反応の場合、速度は、速度定数に各反応物の濃度を掛けたものに、各反応物の次数の累乗に等しくなります。

一般的な式は次のとおりです。

反応速度= kAバツByCz...、ここでA、B、C.. .. 各反応物の濃度とx、y、z.. 個々の反応の順序です。

反応の全体的な順序はx + y + z + ..です。 たとえば、3つの反応物の3つの1次反応の場合、反応の全体的な順序は3です。 2つの反応物の2つの2次反応の場合、反応の全体的な順序は4つです。

反応の順序の例

ヨウ素時計反応速度は、反応が完了すると反応容器内の溶液が青色に変わるため、簡単に測定できます。 青に変わるのにかかる時間は、反応速度に比例します。 たとえば、反応物の1つの濃度を2倍にすると、半分の時間で溶液が青色に変わる場合、反応速度は2倍になります。

ヨウ素時計の1つのバリエーションでは、ヨウ素、臭素酸塩、および水素反応物の濃度を変更でき、溶液が青色に変わるまでの時間を観察できます。 ヨウ素と臭素酸塩の濃度が2倍になると、反応時間はいずれの場合も半分に短縮されます。 これは、反応速度が2倍になり、これら2つの反応物が一次反応に関与することを示しています。 水素濃度が2倍になると、反応時間は4分の1に減少します。つまり、反応速度は4倍になり、水素反応は2次になります。 したがって、このバージョンのヨウ素時計の反応の全体的な順序は4です。

他の反応の次数には、濃度を変えても違いがないゼロ次の反応が含まれます。 亜酸化窒素の分解などの分解反応は、物質がその濃度とは無関係に分解するため、多くの場合ゼロ次反応です。

他の全体的な反応順序との反応には、1次、2次、および3次の反応が含まれます。 一次反応では、1つの反応物の1次反応は、ゼロ次反応を持つ1つ以上の反応物で行われます。 二次反応中に、一次反応を伴う2つの反応物が起こるか、または二次反応を伴う反応物が1つまたは複数のゼロ次反応物と結合する。 同様に、3次反応は、次数が3になる反応物の組み合わせを持つことができます。 いずれの場合も、順序は、反応物の濃度が変更されたときに反応がどれだけ加速または減速するかを示します。

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