Bendra reakcijos tvarka nurodo, kaip keičiant reagentų koncentraciją pasikeis reakcijos greitis. Esant aukštesnėms reakcijos eilėms, pakeitus reagentų koncentraciją, reakcijos greitis labai pasikeičia. Esant žemesnei reakcijos kategorijai, reakcijos greitis yra mažiau jautrus koncentracijos pokyčiams.
Reakcijos tvarka nustatoma eksperimentiškai, keičiant reagentų koncentraciją ir stebint reakcijos greičio kitimą. Pvz., Jei padvigubinus reagento koncentraciją, reakcijos greitis padvigubėja, tai reakcija yra pirmojo laipsnio to reagento reakcija. Jei greitis padidėja keturis kartus arba dvigubai padidėja koncentracija kvadratu, reakcija vyksta antrąja tvarka. Keliems reakcijoje dalyvaujantiems reagentams bendra reakcijos tvarka yra atskirų reakcijos eilių suma.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Bendra reakcijos tvarka yra visų reagentų, dalyvaujančių cheminėje reakcijoje, individualių reakcijų tvarka. Reagento reakcijos tvarka rodo, kiek keičiasi reakcijos greitis, jei keičiama reagento koncentracija.
Pavyzdžiui, pirmos eilės reakcijoms reakcijos greitis tiesiogiai keičiasi keičiantis atitinkamo reagento koncentracijai. Antros eilės reakcijoms reakcijos greitis keičiasi kaip koncentracijos pokyčio kvadratas. Bendra reakcijos tvarka yra atskirų reagentų reakcijų sumų suma ir matuojamas reakcijos jautrumas visų reagentų koncentracijos pokyčiams. Individualios reakcijos eilės ir todėl bendra reakcijos tvarka nustatoma eksperimentiškai.
Kaip veikia reakcijos užsakymai
Reakcijos greitis yra susijęs su reagento koncentracija greičio konstanta, vaizduojama k raide. Greičio konstanta keičiasi, kai keičiasi tokie parametrai kaip temperatūra, tačiau jei keičiasi tik koncentracija, greičio konstanta lieka fiksuota. Reakcijai esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui, greitis yra lygus greičio konstantai, padaugintai iš kiekvieno reagento koncentracijos, su kiekvieno reagento eilės galia.
Bendroji formulė yra tokia:
Reakcijos greitis = kAxByCz..., kur A, B, C... yra kiekvieno reagento ir x, y, z koncentracijos... yra atskirų reakcijų tvarka.
Bendra reakcijos tvarka yra x + y + z +... Pavyzdžiui, trijų trijų reagentų trijų pirmos eilės reakcijų atveju bendra reakcijos tvarka yra trys. Dviejų dviejų reagentų antros eilės reakcijų atveju bendra reakcijos tvarka yra keturi.
Reakcijos nurodymų pavyzdžiai
Jodo laikrodžio reakcijos greitį lengva išmatuoti, nes reakcijai pasibaigus, tirpalas reakcijos inde tampa mėlynas. Laikas, kurio reikia mėlynuoti, yra proporcingas reakcijos greičiui. Pavyzdžiui, jei padvigubinus vieno iš reagentų koncentraciją, tirpalas per pusę laiko tampa mėlynas, reakcijos greitis padvigubėjo.
Vienoje jodo laikrodžio variacijoje galima pakeisti jodo, bromato ir vandenilio reagentų koncentracijas ir stebėti laiką, kol tirpalas tampa mėlynas. Padvigubinus jodo ir bromato koncentracijas, kiekvienu atveju reakcijos laikas sutrumpėja iki pusės. Tai rodo, kad reakcijos greitis padvigubėja ir kad šie du reagentai dalyvauja pirmos eilės reakcijose. Kai vandenilio koncentracija padvigubėja, reakcijos laikas sumažėja keturis kartus, o tai reiškia, kad reakcijos greitis yra keturis kartus, o vandenilio reakcija yra antros eilės. Todėl šios jodo laikrodžio versijos reakcijos tvarka yra keturi.
Kitos reakcijos eilės apima nulinės eilės reakciją, kuriai keičiant koncentraciją nėra jokio skirtumo. Skilimo reakcijos, tokios kaip azoto oksido skaidymas, dažnai yra nulinės eilės reakcijos, nes medžiaga suyra nepriklausomai nuo jos koncentracijos.
Reakcijos su kitomis bendrosiomis reakcijos eilėmis apima pirmos, antros ir trečios eilės reakcijas. Pirmos eilės reakcijose vieno reagento pirmos eilės reakcija vyksta su vienu ar daugiau reagentų, turinčių nulinės eilės reakcijas. Antros eilės reakcijos metu vyksta du reagentai, turintys pirmos eilės reakcijas, arba reagentas, turintis antros eilės reakciją, jungiasi su vienu iš daugiau nulinės eilės reagentų. Panašiai trečios eilės reakcija gali turėti reagentų, kurių eilės sudaro iki trijų, derinį. Kiekvienu atveju tvarka nurodo, kiek reakcija paspartės arba sulėtės, kai pakeičiamos reagentų koncentracijos.
