Unterschied zwischen der Reihenfolge der Reaktion und der Molekülstruktur

Schlüsseldifferenz - Reihenfolge der Reaktion vs. Molekulareigenschaften
 

Chemische Reaktionen sind Veränderungen, die in chemischen Verbindungen auftreten. Es führt zur Umwandlung einer chemischen Substanz in eine andere. Die Ausgangsverbindungen, die die chemische Reaktion eingehen, werden Reaktanten genannt. Was wir am Ende der Reaktion erhalten, 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 Reaktionsreihenfolge in Bezug auf einen Stoff ist der Exponent, auf den seine Konzentration in der Geschwindigkeitsgleichung angehoben wird. Die Molekularität chemischer Reaktionen drückt aus, wie viele Reaktandenmoleküle an der Reaktion beteiligt sind. Der Hauptunterschied zwischen Reaktionsreihenfolge und Molekularität besteht darin Die Reihenfolge der Reaktion gibt die Beziehung zwischen der Konzentration einer chemischen Spezies und der Reaktion an, die sie durchläuft, während die Molekularität angibt, wie viele Reaktantenmoleküle an der Reaktion beteiligt sind.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist die Reihenfolge der Reaktion? 
3. Was ist molekularität
4. Side-by-Side-Vergleich - Reihenfolge der Reaktion und Molekularität in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist die Reihenfolge der Reaktion?

Die Reaktionsreihenfolge in Bezug auf einen Stoff ist der Exponent, auf den seine Konzentration in der Geschwindigkeitsgleichung angehoben wird. Um dieses Konzept zu verstehen, sollten wir zuerst wissen, was das Tarifgesetz ist.

Ratengesetz

Das Geschwindigkeitsgesetz gibt 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 erhöht wurden. Diese Exponenten sind als Ordnungen dieser Konzentrationen bekannt. Betrachten wir ein Beispiel.

2N₂O₅    ↔ 4 NO₂      +      O₂

Für die obige Reaktion ist die Geschwindigkeitsgesetzgleichung wie folgt angegeben.

Rate = k. [N₂O₅]^x

In der obigen Gleichung ist k die Proportionalitätskonstante, die als Ratenkonstante 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 x = 1 gefunden. Hier können wir sehen, dass die Reihenfolge der Reaktion nicht der Stöchiometrie der Reaktion entspricht. Bei einigen Reaktionen kann die Reihenfolge der Reaktion jedoch der Stöchiometrie entsprechen.

Für eine Reaktion mit zwei oder mehr Reaktanten kann der Rate-Law-Gleichung kann wie folgt geschrieben werden.

A + B + C ↔ P

Rate = k. [A]^ein[B]^b[C]^c

a, b und c sind Ordnungen der Reaktion in Bezug auf die Reaktanten A, B und 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

Entsprechend der Reihenfolge der Reaktion gibt es verschiedene Arten von Reaktionen:

1. Reaktionen nullter Ordnung (Die Reihenfolge der Reaktion ist in Bezug auf jeden verwendeten Reaktanten Null. Daher hängt die Reaktionsgeschwindigkeit nicht von den Konzentrationen der verwendeten Reaktanten ab.)
2. Reaktionen erster Ordnung (die Rate ist proportional zur Konzentration eines Reaktanten)
3. Reaktionen zweiter Ordnung (die Reaktionsgeschwindigkeit ist entweder proportional zum Quadrat der Konzentration eines Reaktanten oder zum Produkt der Konzentrationen zweier Reaktanten)

Was ist molekularität

Die Molekülmolekularität einer Reaktion ist die Anzahl der Moleküle oder Ionen, die als Reaktionsteilnehmer an einer Reaktion teilnehmen. 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. Dies liegt daran, dass der langsamste Reaktionsschritt die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt.

Abbildung 2: Eine unimolekulare Reaktion

Die Molekularität kann unterschiedlicher Art sein:

1. Unimolekulare Reaktionen haben ein Reaktionsmolekül (oder ein Ion)
2. Bimolekulare Reaktionen haben zwei Reaktanten (zwei Reaktanten können von derselben oder unterschiedlichen Verbindungen sein)
3. Trimolekulare Reaktionen haben drei Reaktanten.

Was ist der Unterschied zwischen der Reihenfolge der Reaktion und der Molekularität??

Reihenfolge der Reaktion gegen die Molekülart
Die Reihenfolge der Reaktion in Bezug auf einen Stoff ist der Exponent, auf den seine Konzentration in der Geschwindigkeitsgleichung angehoben wird.	Die Molekülmolekularität einer Reaktion ist die Anzahl der Moleküle oder Ionen, die als Reaktionsteilnehmer an einer Reaktion teilnehmen.
Beziehung zu Reaktanten
Die Reihenfolge der Reaktion erklärt, wie die Konzentration der Reaktanten die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflusst.	Die Molekülzahl gibt die Anzahl der Reaktanten an, die an einer Reaktion teilnehmen.

Zusammenfassung - Reihenfolge der Reaktion gegen die Molekülmoleküle

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 erhöht wurden. Die Reihenfolge der Reaktion ist 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, die sie durchläuft, ergibt, während die Molekularität ausdrückt, wie viele Reaktantenmoleküle an der Reaktion beteiligt sind.

Referenz:

1. „The Rate Law“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016, Hier verfügbar.
2. „Reaktionsordnung“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016, Hier verfügbar.
3. „Molekularität und Kinetik“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Rateloglogplot" Von Fabiuccio ~ enwikibooks bei English Wikibooks - Übertragen von en.wikibooks an Commons., (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. “Cis-trans-Stilben” von Pancrat - eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia