Unterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen

Hauptunterschied - Unimolekular gegen 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, bei der das Endprodukt direkt nach der Reaktion zwischen den Reaktanten erhalten wird. Dies bedeutet, dass die Elementarreaktionen chemische Reaktionen sind, die vor der Bildung des Endprodukts keine Zwischenschritte aufweisen. Unimolekulare und bimolekulare Reaktionen sind solche Elementarreaktionen. Das Hauptunterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen ist das Bei unimolekularen Reaktionen ist nur ein Molekül als Reaktionspartner beteiligt, wohingegen bimolekulare Reaktionen zwei Moleküle als Reaktionspartner umfassen.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind unimolekulare Reaktionen?
3. Was sind bimolekulare Reaktionen?
4. Ähnlichkeiten zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen
5. Side-by-Side-Vergleich - Unimolekulare und bimolekulare Reaktionen in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

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 wird neu angeordnet, um als Endprodukte mehr unterschiedliche Moleküle zu bilden. Dies geschieht jedoch in einem einzigen Schritt. Es gibt keine Zwischenschritte, die das Reaktantenmolekül bei der Bildung des Endprodukts durchläuft. Es gibt direkt die Endprodukte. Die Gleichung für die Reaktion kann als gegeben werden

A → P

Hier ist A Reaktant und P ist das Produkt. Gemäß der ersten Ordnung des Geschwindigkeitsgesetzes kann die Reaktionsgeschwindigkeit wie folgt angegeben werden.

Rate = k [Reaktant]

Einige Beispiele für unimolekulare Reaktionen sind folgende:

Abbildung 01: Cyclopropanumlagerung zur Bildung von Propan.

1. Umwandlung von N₂O₄ in zwei NO₂ Moleküle
2. Umwandlung von Cyclopropan in Propen
3. 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 Partikel beschrieben werden. Dies sind häufige chemische Reaktionen in der organischen und anorganischen Chemie. Die zwei Moleküle können vom gleichen oder unterschiedlichen Typ sein. Zum Beispiel können die zwei Moleküle zwei NOCl-Moleküle mit der gleichen Atomanordnung sein oder sie können C und O sein₂ mit verschiedenen Atomkombinationen. Die Gleichungen für die bimolekularen Reaktionen sind nachstehend angegeben.

A + A → P

A + B → P

Abbildung 02: Energiediagramm für eine bimolekulare Reaktion.

Da es zwei Reaktanten 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]

Die Gesamtreihenfolge ist immer 2. Einige Beispiele für bimolekulare Reaktionen sind unten aufgeführt.

1. Reaktion zwischen CO und NO₃
2. Reaktion zwischen zwei NOCl-Molekülen
3. 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 weisen keine Zwischenschritte auf.

Was ist der Unterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen??

Unimolekulare und biomolekulare Reaktionen
Unimolekulare Reaktionen sind Elementarreaktionen, an denen nur ein Molekül als Reaktionspartner beteiligt ist.	Bimolekulare Reaktionen sind elementare chemische Reaktionen, an denen zwei Moleküle als Reaktionspartner beteiligt sind.
Reaktanten
Unimolekulare Reaktionen haben einen Reaktanten	Bimolekulare Reaktionen haben zwei Reaktanten.
Order of Rate Law
Unimolekulare Reaktionen werden durch das Ratengesetz 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 für bimolekulare Reaktionen ist immer 2.

Zusammenfassung - Unimolekular gegen bimolekulare Reaktionen 

Unimolekulare und bimolekulare Reaktionen sind Elementarreaktionen. Diese Reaktionen ergeben das Produkt in einem einzigen Schritt. Diese Reaktionen können auch mit Ratengesetzen ausgedrückt werden. Der Unterschied zwischen unimolekularen und bimolekularen Reaktionen besteht darin, dass unimolekulare Reaktionen nur einen Reaktanten umfassen, wohingegen bimolekulare Reaktionen zwei Moleküle als Reaktanten umfassen.

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Referenz:

1. „Elementarreaktionen“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 26. Mai 2017. Hier verfügbar  
2. „Elementarreaktion“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10. Februar 2018. Hier verfügbar    
3. „Molekularität“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. Februar 2018. Hier verfügbar    

Bildhöflichkeit:

1. Isomerisierung von Cyclopropan By Djokili92 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia  
2.'Rxn-Koordinatendiagramm 5'von Chem540grp1f08 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia