Differenza tra ordine di reazione e molecolarità

Differenza chiave: ordine di reazione rispetto alla molecolarità
 

Le reazioni chimiche sono cambiamenti che avvengono in composti chimici. Porta alla conversione di una sostanza chimica in un'altra. I composti iniziali che subiscono la reazione chimica sono chiamati reagenti. Ciò che otteniamo al completamento della reazione sono i prodotti. L'ordine della reazione è dato rispetto ad una sostanza; può essere rispetto a un reagente, prodotto o catalizzatore. L'ordine di reazione rispetto a una sostanza è l'esponente a cui viene aumentata la sua concentrazione nell'equazione della velocità. La molecolarità delle reazioni chimiche esprime quanta molecole reagenti sono coinvolte nella reazione. La differenza chiave tra ordine di reazione e molecolarità è quella l'ordine di reazione fornisce la relazione tra la concentrazione di una specie chimica e la reazione che subisce mentre la molecolarità indica quante molecole reagenti sono coinvolte nella reazione.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è l'ordine di reazione 
3. Cos'è la Molecolarità
4. Confronto affiancato - Ordine di reazione rispetto alla molecolarità in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è l'ordine di reazione

L'ordine di reazione rispetto a una sostanza è l'esponente a cui viene aumentata la sua concentrazione nell'equazione della velocità. Per comprendere questo concetto, dovremmo prima sapere che cos'è il tasso di legge.

Vota la legge

La legge sulla frequenza indica che il tasso di progressione di una reazione chimica (a temperatura costante) è proporzionale alle concentrazioni di reagenti aumentate agli esponenti che vengono determinate sperimentalmente. Questi esponenti sono noti come ordini di quelle concentrazioni. Prendiamo in considerazione un esempio.

2N₂O₅    ↔ 4 NO₂      +      O₂

Per la reazione di cui sopra, l'equazione della legge della velocità viene data come di seguito.

Tasso = k. [N₂O₅]^X

Nell'equazione di cui sopra, k è la costante di proporzionalità che è nota come costante di velocità. È una costante a temperatura costante. Le parentesi sono usate per esprimere che è la concentrazione del reagente. Il simbolo x è l'ordine della reazione rispetto al reagente. Il valore di x dovrebbe essere determinato sperimentalmente. Per questa reazione, è stato trovato che x = 1. Qui, possiamo vedere che l'ordine di reazione non è uguale alla stechiometria della reazione. Ma in alcune reazioni, l'ordine di reazione può essere uguale alla stechiometria.

Per una reazione avente due o più reagenti, il equazione di legge di tasso può essere scritto come sotto.

A + B + C ↔ P

Rate = k. [A]^un[B]^B[C]^c

a, bec sono ordini della reazione rispetto ai reagenti A, B e C, rispettivamente. Per questo tipo di equazioni di velocità (con diversi ordini di reazione), la somma degli ordini di reazione è data come l'ordine generale di reazione.

Ordine generale = a + b + c

Figura 1: velocità del primo ordine e reazioni del secondo ordine

Secondo l'ordine di reazione, ci sono diversi tipi di reazioni:

1. Zero Order Reactions (l'ordine di reazione è zero rispetto a qualsiasi reagente utilizzato, pertanto la velocità di reazione non dipende dalle concentrazioni dei reagenti utilizzati).
2. Reazioni al primo ordine (la velocità è proporzionale alla concentrazione di un reagente)
3. Reazioni del secondo ordine (la velocità di reazione è proporzionale al quadrato della concentrazione di un reagente o al prodotto delle concentrazioni di due reagenti)

Cos'è la Molecolarità

La molecolarità di una reazione è il numero di molecole o ioni che partecipano a una reazione come reagenti. Ancora più importante, i reagenti considerati sono quelli che partecipano alla fase di determinazione del tasso della reazione generale. La fase di determinazione del tasso di una reazione è il passo più lento della reazione generale. Questo perché la fase di reazione più lenta determina la velocità di reazione.

Figura 2: una reazione unimolecolare

La molecolarità può essere di diversi tipi:

1. Le reazioni unimolecolari hanno una molecola reagente (o ione)
2. Le reazioni bimolecolari hanno due reagenti (due reagenti possono avere lo stesso composto o composti diversi)
3. Le reazioni trimolecolari hanno tre reagenti.

Qual è la differenza tra ordine di reazione e molecolarità?

Ordine di reazione rispetto alla molecola
L'ordine della reazione rispetto a una sostanza è l'esponente a cui viene aumentata la sua concentrazione nell'equazione della velocità.	La molecolarità di una reazione è il numero di molecole o ioni che partecipano a una reazione come reagenti.
Relazione con reagenti
L'ordine di reazione spiega come la concentrazione di reagenti influisce sulla velocità di reazione.	La molecolarità indica il numero di reagenti che prendono parte a una reazione.

Riepilogo: ordine di reazione rispetto alla molecolarità

La legge sulla frequenza indica che il tasso di progressione di una reazione chimica (a temperatura costante) è proporzionale alle concentrazioni di reagenti aumentate agli esponenti che vengono determinate sperimentalmente. L'ordine di reazione è dato rispetto a un reagente. Spiega la dipendenza della velocità di reazione dalle concentrazioni di reagenti. La differenza chiave tra ordine di reazione e molecolarità è che l'ordine di reazione fornisce la relazione tra la concentrazione di una specie chimica e la reazione che subisce mentre la molecolarità esprime il numero di molecole reagenti coinvolte nella reazione.

Riferimento:

1. "The Rate Law". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016, Disponibile qui.
2. "Ordine di reazione". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016, Disponibile qui.
3. "Molecolarità e cinetica". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016, Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Rateloglogplot" di Fabiuccio ~ enwikibooks in inglese Wikibooks - Trasferito da en.wikibooks a Commons., (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Cis-trans-stilbene" di Pancrat - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia