تفاوت اصلی بین واکنش های مرتبه اول و دوم این است که سرعت واکنش های مرتبه اول به توان اول غلظت واکنش دهنده در معادله سرعت بستگی دارد در حالی که سرعت واکنش های مرتبه دوم به توان دوم غلظت بستگی دارد. عبارت در معادله نرخ.
ترتیب یک واکنش مجموع قدرت هایی است که غلظت واکنش دهنده در معادله قانون سرعت به آن افزایش می یابد. طبق این تعریف اشکال مختلفی از واکنش وجود دارد. واکنش های مرتبه صفر (این واکنش ها به غلظت واکنش دهنده ها بستگی ندارد)، واکنش های مرتبه اول و واکنش های مرتبه دوم.
واکنش های مرتبه اول چیست؟
واکنش‌های درجه اول واکنش‌های شیمیایی هستند که سرعت واکنش به غلظت مولی یکی از واکنش‌دهنده‌های دخیل در واکنش بستگی دارد. بنابراین، با توجه به تعریف فوق برای ترتیب واکنش، مجموع قدرت هایی که غلظت واکنش دهنده به آن افزایش می یابد در معادله قانون سرعت، همیشه 1 خواهد بود. می تواند یک واکنش دهنده منفرد وجود داشته باشد که در این واکنش ها شرکت کند. سپس غلظت آن واکنش دهنده سرعت واکنش را تعیین می کند. اما گاهی اوقات، بیش از یک واکنش دهنده وجود دارد که در این واکنش ها شرکت می کنند، سپس یکی از این واکنش دهنده ها سرعت واکنش را تعیین می کند.
اجازه دهید برای درک این مفهوم مثالی را در نظر بگیریم. در واکنش تجزیه N2O5، NO2 و O را تشکیل می دهد. 2 گازها به عنوان محصولات. از آنجایی که فقط یک واکنش دهنده دارد، می توانیم واکنش و معادله سرعت را به صورت زیر بنویسیم.
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O 2(g)
Rate=k[N2O5(g)]m
در اینجا k ثابت سرعت این واکنش و m مرتبه واکنش است. بنابراین، از تعیین‌های تجربی، مقدار m برابر 1 است. بنابراین، این یک واکنش مرتبه اول است.
واکنش های مرتبه دوم چیست؟
واکنش‌های مرتبه دوم واکنش‌های شیمیایی هستند که سرعت واکنش به غلظت مولی دو واکنش دهنده یا توان دوم یک واکنش دهنده درگیر در واکنش بستگی دارد. بنابراین، با توجه به تعریف فوق برای ترتیب واکنش، مجموع توانهایی که غلظت واکنش دهنده به آنها افزایش می یابد در معادله قانون سرعت، همیشه 2 خواهد بود. اگر دو واکنش دهنده وجود داشته باشد، سرعت واکنش به توان اول بستگی دارد. غلظت هر واکنش دهنده.
شکل 01: نموداری که دو نوع ترتیب واکنش را با استفاده از زمان واکنش و غلظت واکنش دهنده مقایسه می کند.
اگر غلظت یک واکنش دهنده را 2 برابر افزایش دهیم (اگر دو واکنش دهنده در معادله سرعت وجود داشته باشد)، سرعت واکنش 4 برابر افزایش می یابد. برای مثال، اجازه دهید واکنش زیر را در نظر بگیریم.
2A → P
در اینجا A یک واکنش دهنده و P محصول است. سپس اگر این یک واکنش مرتبه دوم باشد، معادله سرعت این واکنش به شرح زیر است.
Rate=k[A]2
اما برای واکنشی با دو واکنش دهنده مختلف مانند زیر؛
A + B → P
Rate=k[A]1[B]1
تفاوت بین واکنش های مرتبه اول و دوم چیست؟
واکنش‌های درجه اول واکنش‌های شیمیایی هستند که سرعت واکنش به غلظت مولی یکی از واکنش‌دهنده‌های دخیل در واکنش بستگی دارد.بنابراین اگر غلظت واکنش دهنده را 2 برابر افزایش دهیم، سرعت واکنش 2 برابر افزایش می یابد. واکنش‌های مرتبه دوم، واکنش‌های شیمیایی هستند که سرعت واکنش به غلظت مولی دو واکنش‌دهنده یا توان دوم یک واکنش دهنده درگیر در واکنش بستگی دارد. بنابراین، اگر غلظت واکنش دهنده را 2 برابر افزایش دهیم، سرعت واکنش 4 برابر افزایش می یابد. اینفوگرافیک زیر تفاوت بین واکنش های مرتبه اول و دوم را به صورت جدولی نشان می دهد.
خلاصه - واکنش‌های مرتبه اول در برابر دوم
سه نوع عمده واکنش بر اساس ترتیب واکنش وجود دارد. واکنش های مرتبه صفر، مرتبه اول و مرتبه دوم. تفاوت اصلی بین واکنش های مرتبه اول و دوم این است که سرعت واکنش مرتبه اول به توان اول غلظت واکنش دهنده در معادله سرعت بستگی دارد در حالی که سرعت واکنش مرتبه دوم به توان دوم ترم غلظت در معادله سرعت بستگی دارد. معادله نرخ
