Unterschied zwischen Kinetik erster Ordnung und nullter Ordnung
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Hauptunterschied - Erste Ordnung gegen nullte Ordnung Kinetik
Chemische Kinetik beschreibt die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Das Konzept der chemischen Kinetik wurde zuerst durch das Massenwirkungsgesetz entwickelt. Das Massenwirkungsgesetz beschreibt, dass die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion proportional zur Masse der Reaktanten ist. Entsprechend der chemischen Kinetik können Reaktionen als Reaktionen nullter Ordnung, Reaktionen erster Ordnung und Reaktionen zweiter Ordnung klassifiziert werden. Das Hauptunterschied zwischen erster Ordnung und nullter Ordnung ist das Die Geschwindigkeit der Kinetik erster Ordnung hängt von der Konzentration eines Reaktanten ab, während die Geschwindigkeit der Kinetik nullter Ordnung nicht von der Konzentration der Reaktanten abhängt.
Wichtige Bereiche
1. Was ist Kinetik erster Ordnung?
- Definition, Eigenschaften, Beispiele
2. Was ist Zero Order Kinetics?
- Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Kinetik erster Ordnung und nullter Ordnung?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Konzentration, Kinetik erster Ordnung, Kinetik, Massenwirkungsgesetz, Geschwindigkeitskonstante, Geschwindigkeitsgesetz, Reaktionsgeschwindigkeit, Kinetik nullter Ordnung
Was ist Kinetik erster Ordnung?
Die Kinetik erster Ordnung bezieht sich auf chemische Reaktionen, deren Reaktionsgeschwindigkeit von der molaren Konzentration eines Reaktanten abhängt. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional zur Konzentration eines Reaktanten. Es können viele andere Reaktanten an der chemischen Reaktion teilnehmen, aber nur ein Reaktant bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit. Daher ist bekannt, dass die anderen Reaktanten bezüglich dieser speziellen Reaktion in der nullten Ordnung sind.
Betrachten wir zum Beispiel den Abbau von Distickstoffpentoxid (N2O5). Dies ist eine unimolekulare Reaktion. Das heißt, diese Reaktion besteht nur aus einem Reaktanten. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann wie folgt angegeben werden.
2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2 (g)
Rate = k [N2O5 (g)]m
k ist die Geschwindigkeitskonstante und [N2O5 (g)] ist die Konzentration von N2O5 (g). Der Buchstabe "m" gibt die Reihenfolge der Reaktion bezüglich der Konzentration von N an2O5 (g). Die obige Gleichung ist als Geschwindigkeitsgesetz bekannt und für die obige Gleichung ist m = 1. Dann kann die Reaktionsgeschwindigkeit wie folgt angegeben werden.
Rate = k [N2O5 (g]
Der Wert von m kann experimentell erhalten werden. Hier wäre der Wert immer eins. Das zeigt die Zersetzung von N an2O5 (g) ist eine Reaktion erster Ordnung. Zusätzlich kann die Reihenfolge der Reaktion dem stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktanten entsprechen oder nicht. In dem obigen Beispiel ist die Reihenfolge der Reaktion 1, obwohl der stöchiometrische Koeffizient 2 ist. Die Geschwindigkeit der Reaktion erster Ordnung kann in einem Diagramm wie nachstehend gezeigt werden.
Abbildung 1: Graph der Kinetik erster Ordnung
Im obigen Diagramm ist der Graph mit dunklen Punkten der Graph der Reaktantenkonzentration gegenüber der Reaktionszeit. Es ist ein gekrümmter Graph, der anzeigt, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Konzentration des Reaktanten ändert. Der Graph mit weißen Punkten zeigt den Graph der Reaktantenkonzentration gegen die Reaktionszeit. Es ist ein linearer Graph.
Was ist Zero Order Kinetics?
Die Kinetik nullter Ordnung bezieht sich auf chemische Reaktionen, deren Reaktionsgeschwindigkeit nicht von der Konzentration der Reaktanten abhängt. Mit anderen Worten, die Konzentration der Reaktanten beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit nicht. Solange die Temperatur konstant ist, wäre daher die Reaktionsgeschwindigkeit in der Kinetik nullter Ordnung konstant.
Unabhängig davon, welche Reaktanten vorhanden sind und inwieweit sich ihre Konzentrationen verändert haben, bleibt die Reaktionsgeschwindigkeit gleich. Daher ist die Reaktionsgeschwindigkeit als angegeben,
Rate = k
Dabei ist k die Geschwindigkeitskonstante.
Ein gutes Beispiel für Reaktionen nullter Ordnung ist der Abbau von Distickstoffmonoxid in Gegenwart von Platin als Katalysator.
2N2O(G) → 2N2 (g) + O2 (g)
Die Geschwindigkeit dieser Reaktion ist gleich der Geschwindigkeitskonstante. Daher kann die Reaktionsgeschwindigkeit wie folgt angegeben werden.
Rate = k [N2O(G)]0
Abbildung 2: Das Diagramm der Reaktantenkonzentration gegen die Reaktionszeit
Das obige Diagramm zeigt die Variation der Konzentration der Reaktanten mit der Reaktionszeit für die Kinetik nullter Ordnung. Es ist ein linearer Graph.
Unterschied zwischen Kinetik erster Ordnung und nullter Ordnung
Definition
Kinetik erster Ordnung: Die Kinetik erster Ordnung bezieht sich auf chemische Reaktionen, deren Reaktionsgeschwindigkeit von der molaren Konzentration eines Reaktanten abhängt.
Kinetik nullter Ordnung: Die Kinetik nullter Ordnung bezieht sich auf chemische Reaktionen, deren Reaktionsgeschwindigkeit nicht von der Konzentration der Reaktanten abhängt.
Graph der Reaktantenkonzentration gegen die Zeit
Kinetik erster Ordnung: Der Graph der Reaktantenkonzentration gegen die Zeit für die Kinetik erster Ordnung ist ein gekrümmter Graph.
Kinetik nullter Ordnung: Der Graph der Reaktantenkonzentration gegen die Zeit für die Kinetik nullter Ordnung ist ein linearer Graph.
Konzentration der Reaktanten
Kinetik erster Ordnung: Die kinetischen Reaktionen erster Ordnung hängen von der Konzentration der Reaktanten ab.
Kinetik nullter Ordnung: Die kinetischen Reaktionen nullter Ordnung hängen nicht von der Konzentration der Reaktanten ab.
Ratengesetz
Kinetik erster Ordnung: Das Geschwindigkeitsgesetz der kinetischen Reaktionen erster Ordnung umfasst die Geschwindigkeitskonstante, multipliziert mit der Reaktantenkonzentration.
Kinetik nullter Ordnung: Das Geschwindigkeitsgesetz der kinetischen Reaktionen nullter Ordnung umfasst nur die Geschwindigkeitskonstante.
Fazit
Das Geschwindigkeitsgesetz oder die Geschwindigkeitsgleichung gibt die wichtigsten Details zur chemischen Kinetik von Systemen an. Es beschreibt die Geschwindigkeit einer bestimmten Reaktion in Bezug auf die Reaktantenkonzentration und die Geschwindigkeitskonstante bei konstanter Temperatur. Entsprechend der Kinetik chemischer Reaktionen gibt es drei Hauptarten von Reaktionen. Sie sind Reaktionen nullter Ordnung, Reaktionen erster Ordnung, Reaktionen und Reaktionen zweiter Ordnung. Diese Reaktionen unterscheiden sich in der Reihenfolge der Reaktion hinsichtlich der in einem bestimmten System vorhandenen Reaktanten.
Verweise:
1. "Reaktionen erster Ordnung". Chemie LibreTexts. Textsammlung, 04. Juli 2017. Web. Hier verfügbar. 14. Juli 2017.
2. „Reaktionen nullter Ordnung“. Chemie LibreTexts. Textsammlung, 21. Juli 2016. Web. Hier verfügbar. 14. Juli 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "First Order" von Flanker - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
