Hauptunterschied – Reaktionsordnung vs. Molekularität
Chemische Reaktionen sind Veränderungen, die in chemischen Verbindungen stattfinden. Es führt zur Umwandlung einer chemischen Substanz in eine andere. Die Ausgangsverbindungen, die der chemischen Reaktion unterliegen, werden Reaktanten genannt. Was wir am Ende der Reaktion erh alten, sind Produkte. Die Reihenfolge der Reaktion wird in Bezug auf eine Substanz angegeben; es kann sich auf einen Reaktanten, ein Produkt oder einen Katalysator beziehen. Die Reaktionsordnung in Bezug auf eine Substanz ist der Exponent, mit dem ihre Konzentration in der Geschwindigkeitsgleichung erhöht wird. Die Molekularität chemischer Reaktionen drückt aus, wie viele Eduktmoleküle an der Reaktion beteiligt sind. Der Hauptunterschied zwischen Reaktionsreihenfolge und Molekularität besteht darin, dass die Reaktionsreihenfolge die Beziehung zwischen der Konzentration einer chemischen Spezies und der Reaktion angibt, die sie durchläuft, während die Molekularität angibt, wie viele Reaktantenmoleküle an der Reaktion beteiligt sind.
Was ist die Reaktionsordnung
Die Reaktionsordnung in Bezug auf eine Substanz ist der Exponent, mit dem ihre Konzentration in der Geschwindigkeitsgleichung erhöht wird. Um dieses Konzept zu verstehen, sollten wir zunächst wissen, was das Ratengesetz ist.
Zinsgesetz
Das Geschwindigkeitsgesetz zeigt an, dass die Geschwindigkeit des Fortschreitens einer chemischen Reaktion (bei konstanter Temperatur) proportional zu den Konzentrationen der Reaktanten ist, die auf die experimentell bestimmten Exponenten angehoben werden. Diese Exponenten sind als Ordnungen dieser Konzentrationen bekannt. Betrachten wir ein Beispiel.
2N2O5 ↔ 4 NEIN2 + O 2
Für die obige Reaktion ist die Geschwindigkeitsgleichung wie folgt angegeben.
Rate=k.[N2O5]x
In der obigen Gleichung ist k die Proportionalitätskonstante, die als Geschwindigkeitskonstante bekannt ist. Es ist eine Konstante bei konstanter Temperatur. Die Klammern werden verwendet, um auszudrücken, dass es sich um die Konzentration des Reaktanten handelt. Das Symbol x ist die Reihenfolge der Reaktion in Bezug auf den Reaktanten. Der Wert von x sollte experimentell bestimmt werden. Für diese Reaktion wurde gefunden, dass x=1 ist. Hier können wir sehen, dass die Reaktionsreihenfolge nicht gleich der Stöchiometrie der Reaktion ist. Aber bei manchen Reaktionen kann die Reaktionsreihenfolge gleich der Stöchiometrie sein.
Für eine Reaktion mit zwei oder mehr Reaktanten kann die Geschwindigkeitsgleichung wie folgt geschrieben werden.
A + B + C ↔ P
Rate=k.[A]a[B]b[C]c
a, b und c sind Reihenfolgen der Reaktion in Bezug auf die Reaktanten A, B bzw. C. Für diese Art von Geschwindigkeitsgleichungen (mit mehreren Reaktionsordnungen) wird die Summe der Reaktionsordnungen als Gesamtreaktionsordnung angegeben.
Gesamtordnung=a + b + c
Abbildung 1: Rate der Reaktionen erster und zweiter Ordnung
Nach der Reaktionsreihenfolge gibt es mehrere Arten von Reaktionen:
- Reaktionen nullter Ordnung (die Reaktionsordnung ist in Bezug auf jeden verwendeten Reaktanten null. Daher hängt die Reaktionsgeschwindigkeit nicht von den Konzentrationen der verwendeten Reaktanten ab.)
- Reaktionen erster Ordnung (die Geschwindigkeit ist proportional zur Konzentration eines Reaktanten)
- Reaktionen zweiter Ordnung (die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional entweder zum Quadrat der Konzentration eines Reaktanten oder zum Produkt der Konzentrationen zweier Reaktanten)
Was ist Molekularität
Molekularität einer Reaktion ist die Anzahl der Moleküle oder Ionen, die als Reaktanten an einer Reaktion teilnehmen. Noch wichtiger ist, dass die betrachteten Reaktanten diejenigen sind, die am geschwindigkeitsbestimmenden Schritt der Gesamtreaktion teilnehmen. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt einer Reaktion ist der langsamste Schritt der Gesamtreaktion. Denn der langsamste Reaktionsschritt bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit.
Abbildung 2: Eine unimolekulare Reaktion
Die Molekularität kann unterschiedlich sein:
- Unimolekulare Reaktionen haben ein Reaktantmolekül (oder Ion)
- Bimolekulare Reaktionen haben zwei Reaktanten (zwei Reaktanten können dieselbe Verbindung oder verschiedene Verbindungen haben)
- Trimolekulare Reaktionen haben drei Reaktanten.
Was ist der Unterschied zwischen Reaktionsordnung und Molekularität?
Reaktionsordnung vs. Molekularität |
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| Die Ordnung der Reaktion in Bezug auf eine Substanz ist der Exponent, mit dem ihre Konzentration in der Geschwindigkeitsgleichung erhöht wird. | Molekularität einer Reaktion ist die Anzahl der Moleküle oder Ionen, die als Reaktanten an einer Reaktion teilnehmen. |
| Beziehung zu Reaktanten | |
| Die Reaktionsreihenfolge erklärt, wie die Konzentration der Reaktanten die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflusst. | Molekularität gibt die Anzahl der Reaktanten an, die an einer Reaktion beteiligt sind. |
Zusammenfassung – Reaktionsordnung vs. Molekularität
Das Geschwindigkeitsgesetz zeigt an, dass die Geschwindigkeit des Fortschreitens einer chemischen Reaktion (bei konstanter Temperatur) proportional zu den Konzentrationen der Reaktanten ist, die auf die experimentell bestimmten Exponenten angehoben werden. Die Reihenfolge der Reaktion wird in Bezug auf einen Reaktanten angegeben. Es erklärt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von den Konzentrationen der Reaktanten. Der Hauptunterschied zwischen Reaktionsreihenfolge und Molekularität besteht darin, dass die Reaktionsreihenfolge die Beziehung zwischen der Konzentration einer chemischen Spezies und der Reaktion angibt, die sie durchläuft, während die Molekularität ausdrückt, wie viele Reaktantenmoleküle an der Reaktion beteiligt sind.
