Diferența dintre prima ordine și cinetica ordinului zero
Share
Diferența principală - prima ordine vs. kinetica ordinii zero
Chimia chimică descrie ratele de reacții chimice. Conceptul de cinetică chimică a fost dezvoltat pentru prima oară de legea acțiunii în masă. Legea acțiunii în masă descrie că viteza unei reacții chimice este proporțională cu masa reactanților. Conform cineticii chimice, reacțiile pot fi clasificate ca reacții pentru ordinea zero, reacții de ordinul întâi și reacție în ordinea al doilea. principala diferență între cinetica de ordinul întâi și zero este aceea rata cineticii de ordinul I depinde de concentrația unui singur reactant, în timp ce rata cineticii de ordin zero nu depinde de concentrația reactanților.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este Kinetics din primul ordin
- Definiție, proprietăți, exemple
2. Ce este Kinetics din Zero Ordine
- Definiție, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre prima ordine și kinetica ordinii zero
- Compararea diferențelor cheie
Condiții cheie: Concentrația, Kinetica primului ordin, Kinetica, Legea acțiunii în masă, Rata constantă, Rata dreptului, Rata de reacție, Kinetica ordinii zero
Ce este Kinetics din primul ordin
Cinetica din prima ordine se referă la reacții chimice a căror rată de reacție depinde de concentrația molară a unui singur reactant. Rata reacției este proporțională cu concentrația unui reactant. Pot exista și alți reactivi care participă la reacția chimică, dar numai un singur reactant va determina viteza reacției. Prin urmare, ceilalți reactanți sunt cunoscuți ca fiind în ordine zero în ceea ce privește această reacție particulară.
De exemplu, să luăm în considerare descompunerea pentoxidului de azot (N2O5). Aceasta este o reacție unimoleculară. Aceasta înseamnă că această reacție este compusă doar dintr-un singur reactant. Rata reacției poate fi dată ca mai jos.
2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2 (g)
Rata = k [N2O5 (g)]m
k este rata constantă și [N2O5 (g)] este concentrația de N2O5 (g). Litera "m" indică ordinea reacției privind concentrația de N2O5 (g). Ecuația de mai sus este cunoscută drept legea ratei și pentru ecuația de mai sus, m = 1. Apoi, viteza reacției poate fi dată ca mai jos.
Rata = k [N2O5 (g]
Valoarea m poate fi obținută experimental. Aici, valoarea ar fi întotdeauna una. Aceasta indică descompunerea lui N2O5 (g) este o reacție de ordinul întâi. În plus, ordinea reacției poate fi sau nu egală cu coeficientul stoechiometric al reactanților. În exemplul de mai sus, ordinea reacției este 1, deși coeficientul stoechiometric este 2. Rata reacției de ordinul întâi poate fi prezentată într-un grafic ca mai jos.
Figura 1: Graficul cineticii de ordinul I
În diagrama de mai sus, graficul cu puncte întunecate este graficul concentrației reactantului față de timpul de reacție. Este un grafic curbat care indică faptul că viteza reacției este modificată cu concentrația reactantului. Graficul cu puncte de culoare albă prezintă graficul ln [concentrația reactantului] față de timpul de reacție. Este un grafic liniar.
Ce este Kinetics din Zero Ordine
Metoda cinetică zero se referă la reacții chimice a căror rată a reacției nu depinde de concentrația reactantului. Cu alte cuvinte, concentrația reactanților nu afectează viteza reacției. Prin urmare, atâta timp cât temperatura este constantă, viteza de reacție va fi constantă în cinetica de ordin zero.
Indiferent de ce reactanți sunt prezente și în ce măsură concentrațiile lor au fost schimbate, viteza reacției ar rămâne aceeași. Prin urmare, viteza reacției este dată ca,
Rata = k
Unde, k este rata constantă.
Un exemplu bun pentru reacțiile pentru ordinea zero este descompunerea oxidului de azot în prezența platinei ca catalizator.
2N2O(G) → 2N2 (g) + O2 (g)
Rata acestei reacții este egală cu rata constantă. Prin urmare, viteza reacției poate fi dată ca mai jos.
Rata = k [N2O(G)]0
Figura 2: Graficul concentrației reactanților față de timpul de reacție
Graficul de mai sus prezintă variația concentrației reactanților cu timpul de reacție pentru cinetica de ordin zero. Este un grafic liniar.
Diferența dintre prima ordine și cinetica ordinului zero
Definiție
Kinetics din prima ordine: Cinetica din prima ordine se referă la reacții chimice a căror rată de reacție depinde de concentrația molară a unui singur reactant.
Zero Ordine Kinetics: Metoda cinetică zero se referă la reacții chimice a căror rată a reacției nu depinde de concentrația reactantului.
Graficul concentrației de reactiv vs. timpul
Kinetics din prima ordine: Graficul grafic al concentrației reactanților față de timpul pentru cinetica de ordinul I este un grafic curbat.
Zero Ordine Kinetics: Graficul grafic al concentrației reactanților față de timpul pentru cinetica de ordin zero este un grafic liniar.
Concentrația de reactivi
Kinetics din prima ordine: Reacțiile cinetice de ordinul întâi depind de concentrația reactanților.
Zero Ordine Kinetics: Reacțiile cinetice de ordin zero nu depind de concentrația reactantului.
Evaluați legea
Kinetics din prima ordine: Legea ratei reacțiilor cinetice de ordinul întâi include constanta vitezei înmulțită cu concentrația reactantului.
Zero Ordine Kinetics: Legea ratei reacțiilor cinetice de ordin zero include numai constanta ratei.
Concluzie
Legea ratei sau ecuația ratei oferă cele mai importante detalii despre cinetica chimică a sistemelor. Acesta descrie viteza unei reacții particulare în ceea ce privește concentrația reactantului și constanta vitezei la o temperatură constantă. Conform cineticii reacțiilor chimice, există trei tipuri majore de reacții. Acestea sunt reacții pentru ordinea zero, ordine de ordinul întâi, reacții și reacții pentru a doua ordine. Aceste reacții diferă una de alta în funcție de ordinea reacției în raport cu reactanții prezenți într-un anumit sistem.
Referințe:
1. "Reacțiile de prim ordin". LibreTexts. Libretexts, 04 iulie 2017. Web. Disponibil aici. 14 iulie 2017.
2. "Reacții de ordin zero". LibreTexts. Libretexts, 21 iulie 2016. Web. Disponibil aici. 14 iulie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Primul ordin" de Flanker - munca proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
