Hauptunterschied – Unimolekulare vs. bimolekulare Reaktionen
In der Chemie wird der Begriff Molekularität verwendet, um die Anzahl der Moleküle auszudrücken, die zusammenkommen, um in einer Elementarreaktion zu reagieren. Eine Elementarreaktion ist eine einstufige Reaktion, die das Endprodukt direkt nach der Reaktion zwischen den Reaktanten ergibt. Das bedeutet, dass die Elementarreaktionen chemische Reaktionen sind, die keine Zwischenschritte vor der Bildung des Endprodukts haben. Unimolekulare und bimolekulare Reaktionen sind solche Elementarreaktionen. Der Hauptunterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen besteht darin, dass an unimolekularen Reaktionen nur ein Molekül als Reaktant beteiligt ist, während an bimolekularen Reaktionen zwei Moleküle als Reaktanten beteiligt sind.
Was sind unimolekulare Reaktionen?
Unimolekulare Reaktionen sind Elementarreaktionen, an denen nur ein Molekül als Reaktionspartner beteiligt ist. Dort ist die Reaktion eine Umlagerungsreaktion. Das einzelne Molekül ordnet sich neu an, um mehr unterschiedliche Moleküle als Endprodukte zu bilden. Dies geschieht jedoch in einem einzigen Schritt. Es gibt keine Zwischenschritte, die das Eduktmolekül bei der Bildung des Endprodukts durchläuft. Es ergibt direkt die Endprodukte. Die Gleichung für die Reaktion kann wie folgt angegeben werden:
A → P
Hier ist A der Reaktant und P das Produkt. Gemäß dem Geschwindigkeitsgesetz erster Ordnung kann die Reaktionsgeschwindigkeit wie folgt angegeben werden.
Rate=k [Reaktant]
Einige Beispiele für unimolekulare Reaktionen sind:
Abbildung 01: Cyclopropan-Umlagerung zu Propan.
- Umwandlung von N2O4 in zwei NO2 Moleküle
- Umwandlung von Cyclopropan in Propen
- Umwandlung von PCl5 in PCl3 und Cl2
Was sind bimolekulare Reaktionen?
Bimolekulare Reaktionen sind elementare chemische Reaktionen, an denen zwei Moleküle als Reaktionspartner beteiligt sind. Es kann als Kollision zweier Moleküle oder Teilchen beschrieben werden. Dies sind übliche chemische Reaktionen in der organischen und anorganischen Chemie. Die beiden Moleküle können vom gleichen oder unterschiedlichen Typ sein. Beispielsweise können die zwei Moleküle zwei NOCl-Moleküle mit der gleichen Atomanordnung sein oder können C und O2 mit unterschiedlichen Atomkombinationen sein. Die Gleichungen für die bimolekularen Reaktionen sind unten angegeben.
A + A → P
A + B → P
Abbildung 02: Energiediagramm einer bimolekularen Reaktion.
Da es zwei Reaktionspartner gibt, werden diese Reaktionen als Reaktionen zweiter Ordnung erklärt. Daher werden diese bimolekularen Reaktionen durch das Geschwindigkeitsgesetz zweiter Ordnung beschrieben;
Rate=[A]2
Oder
Rate=[A][B]
wobei die Gesamtordnung immer 2 ist. Einige Beispiele für bimolekulare Reaktionen sind unten angegeben.
- Reaktion zwischen CO und NO3
- Reaktion zwischen zwei NOCl-Molekülen
- Reaktion zwischen Cl und CH4
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen?
- Sowohl unimolekulare als auch bimolekulare Reaktionen sind Elementarreaktionen.
- Sowohl unimolekulare als auch bimolekulare Reaktionen ergeben das Produkt in einem einzigen Schritt.
- Sowohl unimolekulare als auch bimolekulare Reaktionen haben keine Zwischenschritte.
Was ist der Unterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen?
Unimolekulare vs. biomolekulare Reaktionen |
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| Unimolekulare Reaktionen sind Elementarreaktionen, an denen nur ein Molekül als Reaktionspartner beteiligt ist. | Bimolekulare Reaktionen sind elementare chemische Reaktionen, an denen zwei Moleküle als Reaktanten beteiligt sind. |
| Reaktanten | |
| Unimolekulare Reaktionen haben einen Reaktanten | Bimolekulare Reaktionen haben zwei Reaktanten. |
| Ordnung des Tarifgesetzes | |
| Unimolekulare Reaktionen werden durch das Geschwindigkeitsgesetz erster Ordnung erklärt. | Bimolekulare Reaktionen werden durch das Geschwindigkeitsgesetz zweiter Ordnung erklärt. |
| Gesamtauftrag | |
| Die Gesamtordnung der Geschwindigkeitsgleichung unimolekularer Reaktionen ist immer 1. | Die Gesamtordnung der Geschwindigkeitsgleichung bimolekularer Reaktionen ist immer 2. |
Zusammenfassung – Unimolekulare vs. bimolekulare Reaktionen
Unimolekulare und bimolekulare Reaktionen sind Elementarreaktionen. Diese Reaktionen ergeben das Produkt in einem einzigen Schritt. Diese Reaktionen können auch durch Geschwindigkeitsgesetze ausgedrückt werden. Der Unterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen besteht darin, dass an unimolekularen Reaktionen nur ein Reaktant beteiligt ist, während an bimolekularen Reaktionen zwei Moleküle als Reaktanten beteiligt sind.
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