Nyckelskillnaden mellan reaktioner av första och andra ordningen är att hastigheten för reaktioner av första ordningen beror på den första potensen av reaktantkoncentrationen i hastighetsekvationen, medan hastigheten för reaktioner av andra ordningen beror på koncentrationens andra potens term i kursekvationen.
Reaktionsordningen är summan av de potenser till vilka reaktantkoncentrationerna höjs i hastighetslagens ekvation. Det finns flera former av reaktioner enligt denna definition; nollordningens reaktioner (dessa reaktioner beror inte på koncentrationen av reaktanter), första ordningens reaktioner och andra ordningens reaktioner.
Vad är första beställningsreaktioner?
Första ordningens reaktioner är kemiska reaktioner där reaktionshastigheten beror på molkoncentrationen av en av reaktanterna som är involverade i reaktionen. Därför, enligt ovanstående definition för reaktionsordningen, kommer summan av de potenser till vilka reaktantkoncentrationerna höjs i hastighetslagens ekvation alltid att vara 1. Det kan antingen finnas en enda reaktant som deltar i dessa reaktioner. Sedan bestämmer koncentrationen av den reaktanten reaktionshastigheten. Men ibland finns det mer än en reaktant som deltar i dessa reaktioner, då kommer en av dessa reaktanter att bestämma reaktionshastigheten.
Låt oss överväga ett exempel för att förstå detta koncept. I nedbrytningsreaktionen av N2O5, bildar den NO2 och O 2 gaser som produkter. Eftersom den bara har en reaktant kan vi skriva reaktionen och hastighetsekvationen enligt följande.
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O 2(g)
Rate=k[N2O5(g)]m
Här är k hastighetskonstanten för denna reaktion och m är reaktionens ordning. Därför, från experimentella bestämningar, är värdet på m 1. Detta är alltså en första ordningens reaktion.
Vad är andra ordningens reaktioner?
Andra ordningens reaktioner är kemiska reaktioner där reaktionshastigheten beror på molkoncentrationen av två av reaktanterna eller andra potensen av en reaktant som är involverad i reaktionen. Därför, enligt ovanstående definition för reaktionsordning, kommer summan av de potenser till vilka reaktantkoncentrationerna höjs i hastighetslagens ekvation alltid vara 2. Om det finns två reaktanter kommer reaktionshastigheten att bero på den första potensen av koncentrationen av varje reaktant.
Figur 01: En graf som jämför de två typerna av reaktionsordning med hjälp av deras reaktionstid och reaktantkoncentrationen.
Om vi ökar koncentrationen av en reaktant med 2 gånger (om det finns två reaktanter i hastighetsekvationen), så ökar reaktionshastigheten med 4 gånger. Låt oss till exempel överväga följande reaktion.
2A → P
Här är A en reaktant och P är produkten. Om detta sedan är en reaktion av andra ordningen är hastighetsekvationen för denna reaktion som följer.
Rate=k[A]2
Men för en reaktion med två olika reaktanter som följer;
A + B → P
Rate=k[A]1[B]1
Vad är skillnaden mellan första och andra ordningens reaktioner?
Första ordningens reaktioner är kemiska reaktioner där reaktionshastigheten beror på molkoncentrationen av en av reaktanterna som är involverade i reaktionen. Därför, om vi ökar koncentrationen av reaktant med 2 gånger, ökar reaktionshastigheten med 2 gånger. Andra ordningens reaktioner är kemiska reaktioner där reaktionshastigheten beror på molkoncentrationen av två av reaktanterna eller andra potensen av en reaktant som är involverad i reaktionen. Därför, om vi ökar koncentrationen av reaktant med 2 gånger, ökar reaktionshastigheten med 4 gånger. Infografiken nedan visar skillnaden mellan första och andra ordningens reaktioner i tabellform.
Sammanfattning – första vs andra ordningens reaktioner
Det finns tre huvudtyper av reaktioner enligt reaktionsordningen; nollordningens, första ordningens och andra ordningens reaktioner. Den viktigaste skillnaden mellan reaktioner av första och andra ordningen är att hastigheten för en reaktion av första ordningen beror på den första potensen av reaktantkoncentrationen i hastighetsekvationen, medan hastigheten för en reaktion av andra ordningen beror på den andra potensen av koncentrationstermen i kursekvationen.
