რეაქციის საერთო რიგი იძლევა მითითებას, თუ როგორ შეიცვლება რეაქტორების კონცენტრაციის შეცვლა რეაქციის სიჩქარეზე. რეაქციის უფრო მაღალი რიგისთვის, რეაქტივების კონცენტრაციის შეცვლა იწვევს რეაქციის სიჩქარის დიდ ცვლილებებს. რეაქციის დაბალი რიგისთვის, რეაქციის სიჩქარე ნაკლებად მგრძნობიარეა კონცენტრაციის ცვლილებების მიმართ.
რეაქციის რიგი გვხვდება ექსპერიმენტულად რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაციის შეცვლით და რეაქციის სიჩქარის ცვლილებაზე დაკვირვებით. მაგალითად, თუ რეაქტივის კონცენტრაციის გაორმაგება აორმაგებს რეაქციის სიჩქარეს, რეაქცია პირველი რიგის რეაქციაა ამ რეაქტივისთვის. თუ სიჩქარე იზრდება ოთხი ფაქტორით, ან კონცენტრაციის გაორმაგება კვადრატში, რეაქცია მეორე რიგისაა. რეაქციაში მონაწილე რამდენიმე რეაქტორისთვის, რეაქციის საერთო რიგი არის რეაქციის ინდივიდუალური რიგის ბრძანებების ჯამი.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
რეაქციის საერთო რიგი არის ქიმიურ რეაქციაში მონაწილე ყველა რეაქტივის ინდივიდუალური რეაქციის ჯამი. რეაქტორის რეაქციის თანმიმდევრობა მიუთითებს რამდენად იცვლება რეაქციის სიჩქარე, თუ რეაქტივის კონცენტრაცია შეიცვლება.
მაგალითად, პირველი რიგის რეაქციების დროს, რეაქციის სიჩქარე იცვლება უშუალოდ შესაბამისი რეაქტორის კონცენტრაციის შეცვლით. მეორე რიგის რეაქციების დროს, რეაქციის სიჩქარე იცვლება კონცენტრაციის ცვლილების კვადრატში. რეაქციის საერთო რიგი არის რეაქტიული რეაქციების ინდივიდუალური რეაგირების ჯამი და იგი ზომავს რეაქციის მგრძნობელობას ყველა რეაქტორის კონცენტრაციის ცვლილებებზე. რეაქციის ინდივიდუალური ბრძანებები და, შესაბამისად, რეაქციის საერთო რიგი განისაზღვრება ექსპერიმენტულად.
როგორ მუშაობს რეაგირების ბრძანებები
რეაქციის სიჩქარე უკავშირდება რეაქტორის კონცენტრაციას სიჩქარის მუდმივით, წარმოდგენილია ასო k- ით. სიჩქარის მუდმივა იცვლება, როდესაც ისეთი პარამეტრები, როგორიცაა ტემპერატურა იცვლება, მაგრამ თუ მხოლოდ კონცენტრაცია შეიცვლება, სიჩქარის მუდმივა ფიქსირდება. მუდმივი ტემპერატურისა და წნევის დროს რეაქციისთვის სიჩქარე უდრის თითოეული რეაქტივის კონცენტრაციის გამრავლებულ სიჩქარეს თითოეული რეაქტივის ბრძანების სიმძლავრეზე.
ზოგადი ფორმულა შემდეგია:
რეაქციის სიჩქარე = kAxბyგზ..., სადაც A, B, C... არის თითოეული რეაქტორის კონცენტრაცია და x, y, z... ინდივიდუალური რეაქციების ბრძანებებია.
რეაქციის საერთო თანმიმდევრობაა x + y + z +... მაგალითად, სამი რეაქტივის პირველი რიგის სამი რეაქციისთვის, რეაქციის საერთო რიგი არის სამი. ორი რეაქტორის მეორე რიგის რეაქციის ორი რეაქციისთვის რეაქციის საერთო რიგი არის ოთხი.
რეაგირების ბრძანებების მაგალითები
იოდის საათის რეაქციის სიჩქარის გაზომვა მარტივია, რადგან რეაქციის კონტეინერში ხსნარი ხდება ლურჯი, როდესაც რეაქცია დასრულებულია. დრო, რომელიც ლურჯდება, რეაქციის სიჩქარის პროპორციულია. მაგალითად, თუ რომელიმე რეაქტივის კონცენტრაციის გაორმაგება ხსნარს ნახევარ დროში ლურჯად აქცევს, რეაქციის სიჩქარე გაორმაგდა.
იოდის საათის ერთი ვარიაციით, იოდის, ბრომატისა და წყალბადის რეაქტორების კონცენტრაცია შეიძლება შეიცვალოს და შეინიშნოს ხსნარის ლურჯი დრო. როდესაც იოდისა და ბრომატის კონცენტრაცია გაორმაგდა, რეაქციის დრო თითოეულ შემთხვევაში ნახევარზე შემცირდება. ეს გვიჩვენებს, რომ რეაქციის სიჩქარე ორმაგდება და რომ ეს ორი რეაქტორი მონაწილეობს პირველი რიგის რეაქციებში. როდესაც წყალბადის კონცენტრაცია გაორმაგდება, რეაქციის დრო მცირდება ოთხი ფაქტორით, რაც ნიშნავს, რომ რეაქციის ოთხჯერ გაზრდა და წყალბადის რეაქცია მეორე რიგისაა. იოდის საათის ამ ვარიანტს რეაქციის საერთო ჯამი აქვს ოთხი.
რეაქციის სხვა რიგებში შედის ნულოვანი რიგის რეაქცია, რომლის კონცენტრაციის შეცვლას არანაირი მნიშვნელობა არ აქვს. დაშლის რეაქციები, როგორიცაა აზოტის ოქსიდის დაშლა, ხშირად ნულოვანი რიგის რეაქციებია, რადგან ნივთიერება იშლება მისი კონცენტრაციისგან დამოუკიდებლად.
სხვა რეაქციის საერთო რიგებთან რეაქციები მოიცავს პირველი, მეორე და მესამე რიგის რეაქციებს. პირველი რიგის რეაქციების დროს, პირველი რეაქციის პირველი რეაქცია ხდება ერთ ან მეტ რეაქტორთან, რომლებსაც აქვთ ნულოვანი რეაქციის რეაქციები. მეორე რიგის რეაქციის დროს ხდება პირველი რეაქციის მქონე ორი რეაქტორი, ან მეორე რიგის რეაქციის მქონე რეაქტივი აერთიანებს ერთ – ერთ ნულოვანი რეაქციის ერთ – ერთ რეაქციას. ანალოგიურად, მესამე რიგის რეაქციას შეიძლება ჰქონდეს რეაქტორების კომბინაცია, რომელთა შეკვეთები სამს უმატებს. თითოეულ შემთხვევაში, თანმიმდევრობით მითითებულია, რამდენად დაჩქარდება ან შენელდება რეაქცია, როდესაც რეაქტივების კონცენტრაცია შეიცვლება.