ძირითადი სხვაობა – რეაქციის რიგითობა მოლეკულურობის წინააღმდეგ
ქიმიური რეაქციები არის ცვლილებები, რომლებიც ხდება ქიმიურ ნაერთებში. ეს იწვევს ერთი ქიმიური ნივთიერების მეორეში გადაქცევას. საწყის ნაერთებს, რომლებიც განიცდიან ქიმიურ რეაქციას, რეაქტორებს უწოდებენ. რასაც ვიღებთ რეაქციის დასრულებისას არის პროდუქტები. რეაქციის თანმიმდევრობა მოცემულია ნივთიერების მიმართ; ეს შეიძლება იყოს რეაგენტთან, პროდუქტთან ან კატალიზატორთან მიმართებაში. ნივთიერების მიმართ რეაქციის რიგი არის ის მაჩვენებელი, რომელზეც ამაღლებულია მისი კონცენტრაცია სიჩქარის განტოლებაში. ქიმიური რეაქციების მოლეკულურობა გამოხატავს რეაქციაში რეაქციული მოლეკულების ჩართულობას.რეაქციის რიგისა და მოლეკულურობას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ რეაქციის რიგი იძლევა კავშირს ქიმიური სახეობის კონცენტრაციასა და რეაქციას შორის, რომელსაც იგი განიცდის, ხოლო მოლეკულურობა მიუთითებს, თუ რამდენი რეაქტიული მოლეკულაა ჩართული რეაქციაში.
რა არის რეაქციის რიგი
რეაქციის თანმიმდევრობა ნივთიერების მიმართ არის ის მაჩვენებელი, რომელზეც ამაღლებულია მისი კონცენტრაცია სიჩქარის განტოლებაში. ამ კონცეფციის გასაგებად, ჯერ უნდა ვიცოდეთ რა არის განაკვეთის კანონი.
შეფასების კანონი
სიჩქარის კანონი მიუთითებს, რომ ქიმიური რეაქციის პროგრესირების სიჩქარე (მუდმივ ტემპერატურაზე) პროპორციულია რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაციების, რომლებიც ამაღლებულია ექსპონენტებთან, რომლებიც განისაზღვრება ექსპერიმენტულად. ეს ექსპონენტები ცნობილია როგორც ამ კონცენტრაციების ბრძანებები. განვიხილოთ მაგალითი.
2N2O5 ↔ 4 NO2 + O 2
ზემოხსენებული რეაქციისთვის, სიჩქარის კანონის განტოლება მოცემულია ქვემოთ.
Rate=k.[N2O5]x
ზემოხსენებულ განტოლებაში k არის პროპორციულობის მუდმივი, რომელიც ცნობილია როგორც სიჩქარის მუდმივი. ის მუდმივია მუდმივ ტემპერატურაზე. ფრჩხილები გამოიყენება იმის გამოსახატავად, რომ ეს არის რეაგენტის კონცენტრაცია. სიმბოლო x არის რეაქციის რიგი რეაქტიანტთან მიმართებაში. x-ის მნიშვნელობა ექსპერიმენტულად უნდა განისაზღვროს. ამ რეაქციისთვის აღმოჩნდა, რომ x=1. აქ ჩვენ ვხედავთ, რომ რეაქციის რიგი არ არის რეაქციის სტექიომეტრიის ტოლი. მაგრამ ზოგიერთ რეაქციაში, რეაქციის თანმიმდევრობა შეიძლება იყოს სტექიომეტრიის ტოლი.
ორი ან მეტი რეაქტანტის მქონე რეაქციისთვის, სიჩქარის კანონის განტოლება შეიძლება დაიწეროს ქვემოთ.
A + B + C ↔ P
შეფასება=k.[A]a[B]b[C]c
a, b და c არის რეაქციის რიგი A, B და C რეაქტორებთან მიმართებაში, შესაბამისად. ამ ტიპის სიჩქარის განტოლებისთვის (რამდენიმე რეაქციის რიგის მქონე), რეაქციის რიგის ჯამი მოცემულია რეაქციის საერთო რიგით.
საერთო შეკვეთა=a + b + c
სურათი 1: პირველი რიგის და მეორე რიგის რეაქციების სიხშირე
რეაქციის რიგის მიხედვით, არსებობს რამდენიმე სახის რეაქცია:
- ნულოვანი რიგის რეაქციები (რეაქციის რიგი არის ნულოვანი ნებისმიერი გამოყენებული რეაქტანტის მიმართ. ამიტომ რეაქციის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული გამოყენებული რეაქტანტების კონცენტრაციაზე.)
- პირველი რიგის რეაქციები (სიჩქარე პროპორციულია ერთი რეაქტანტის კონცენტრაციაზე)
- მეორე რიგის რეაქციები (რეაქციის სიჩქარე პროპორციულია ან რეაქტანტის კონცენტრაციის კვადრატის ან ორი რეაქტანტის კონცენტრაციის პროდუქტის)
რა არის მოლეკულურობა
რეაქციის მოლეკულურობა არის მოლეკულების ან იონების რაოდენობა, რომლებიც მონაწილეობენ რეაქციაში, როგორც რეაქტიული ნივთიერებები. რაც მთავარია, განხილული რეაქტანტები არიან ისინი, რომლებიც მონაწილეობენ საერთო რეაქციის სიჩქარის განმსაზღვრელ საფეხურში. რეაქციის სიჩქარის განმსაზღვრელი ნაბიჯი არის საერთო რეაქციის ყველაზე ნელი ნაბიჯი. ეს იმიტომ ხდება, რომ ყველაზე ნელი რეაქციის ნაბიჯი განსაზღვრავს რეაქციის სიჩქარეს.
სურათი 2: უმოლეკულური რეაქცია
მოლეკულურობა შეიძლება იყოს სხვადასხვა ტიპის:
- უმოლეკულურ რეაქციებს აქვს ერთი რეაქტორული მოლეკულა (ან იონი)
- ბიმოლეკულურ რეაქციებს აქვს ორი რეაქტანტი (ორი რეაქტიული შეიძლება იყოს ერთი და იგივე ნაერთი ან განსხვავებული ნაერთები)
- ტრიმოლეკულურ რეაქციას აქვს სამი რეაქტანტი.
რა განსხვავებაა რეაქციის რიგისა და მოლეკულურობას შორის?
რეაქციის რიგი მოლეკულურობის წინააღმდეგ |
|
| რეაქციის თანმიმდევრობა ნივთიერების მიმართ არის ის მაჩვენებელი, რომელზეც ამაღლებულია მისი კონცენტრაცია სიჩქარის განტოლებაში. | რეაქციის მოლეკულურობა არის მოლეკულების ან იონების რაოდენობა, რომლებიც მონაწილეობენ რეაქციაში, როგორც რეაქტიული ნივთიერებები. |
| ურთიერთობა რეაქტანტებთან | |
| რეაქციის რიგი განმარტავს, თუ როგორ მოქმედებს რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაცია რეაქციის სიჩქარეზე. | მოლეკულურობა იძლევა რეაქციაში მონაწილე რეაქტანტების რაოდენობას. |
შეჯამება – რეაქციის რიგითობა მოლეკულურობის წინააღმდეგ
სიჩქარის კანონი მიუთითებს, რომ ქიმიური რეაქციის პროგრესირების სიჩქარე (მუდმივ ტემპერატურაზე) პროპორციულია რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაციების, რომლებიც ამაღლებულია ექსპონენტებთან, რომლებიც განისაზღვრება ექსპერიმენტულად. რეაქციის რიგი მოცემულია რეაგენტთან მიმართებაში. იგი ხსნის რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულებას რეაქტორების კონცენტრაციაზე. რეაქციის რიგს და მოლეკულარობას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ რეაქციის რიგი იძლევა კავშირს ქიმიური სახეობის კონცენტრაციასა და რეაქციას შორის, რომელსაც ის განიცდის, ხოლო მოლეკულურობა გამოხატავს რეაქციაში რეაქციული მოლეკულის რაოდენობას.
