Diferencia entre las reacciones de primer y segundo orden

El diferencia clave Entre las reacciones de primer y segundo orden es que La velocidad de las reacciones del primer orden depende de la primera potencia de la concentración del reactante en la ecuación de la velocidad, mientras que la velocidad de las reacciones de segundo orden depende de la segunda potencia del término de concentración en la ecuación de la velocidad.

El orden de una reacción es la suma de los poderes a los que las concentraciones reactivas se elevan en la ecuación de la ley de tasa. Hay varias formas de reacciones según esta definición; reacciones de orden cero (estas reacciones no dependen de la concentración de reactivos), reacciones de primer orden y reacciones de segundo orden.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Cuáles son las reacciones de primer orden?
3. ¿Cuáles son las reacciones de segundo orden?
4. Comparación de lado a lado - Primeras reacciones de segundo orden en forma tabular
5. Resumen

¿Cuáles son las reacciones de primer orden??

Las reacciones de primer orden son reacciones químicas de las cuales la velocidad de reacción depende de la concentración molar de uno de los reactivos que involucran en la reacción. Por lo tanto, de acuerdo con la definición anterior para el orden de reacción, la suma de los poderes a los que las concentraciones reactivas se elevan en la ecuación de la ley de tasa siempre serán 1. Puede haber un solo reactivo que participe en estas reacciones. Entonces la concentración de ese reactante determina la velocidad de la reacción. Pero a veces, hay más de un reactivos que participan en estas reacciones, entonces uno de estos reactivos determinará la velocidad de la reacción.

Consideremos un ejemplo para comprender este concepto. En la reacción de descomposición de N₂O₅, Forma no₂ y o₂ gases como productos. Como solo tiene un reactivo, podemos escribir la reacción y la ecuación de velocidad de la siguiente manera.

2n₂O_{5 (g)}     → 4NO_{2 (g)}    +    O_{2 (g)}

Tasa = k [n₂O_{5 (g)}]^metro

Aquí k es la constante de velocidad para esta reacción y M es el orden de la reacción. Por lo tanto, a partir de las determinaciones experimentales, el valor de M es 1. Por lo tanto, esta es una reacción de primer orden.

¿Cuáles son las reacciones de segundo orden??

Las reacciones de segundo orden son reacciones químicas de las cuales la velocidad de reacción depende de la concentración molar de dos de los reactivos o la segunda potencia de un reactante que involucra en la reacción. Por lo tanto, de acuerdo con la definición anterior de orden de reacción, la suma de los poderes a los que se elevan las concentraciones reactivas en la ecuación de la ley de tasa siempre serán 2. Si hay dos reactivos, la velocidad de reacción dependerá de la primera potencia de la concentración de cada reactivo.

Figura 01: Un gráfico que compara los dos tipos de orden de reacción utilizando su tiempo de reacción y la concentración del reactivo.

Si aumentamos la concentración de un reactante en 2 veces (si hay dos reactivos en la ecuación de velocidad), entonces la velocidad de reacción aumenta en 4 veces. Por ejemplo, consideremos la siguiente reacción.

2a → P

Aquí A es un reactivo y P es el producto. Entonces, si esta es una reacción de segundo orden, la ecuación de velocidad para esta reacción es la siguiente.

Tasa = k [a]²

Pero para una reacción con dos reactivos diferentes como los siguientes;

A +B → P

Tasa = k [a]¹[B]¹

¿Cuál es la diferencia entre las reacciones de primer y segundo orden??

Las reacciones de primer orden son reacciones químicas de las cuales la velocidad de reacción depende de la concentración molar de uno de los reactivos que involucran en la reacción. Por lo tanto, si aumentamos la concentración de reactivo en 2 veces, la velocidad de reacción aumenta 2 veces. Las reacciones de segundo orden son reacciones químicas de las cuales la velocidad de reacción depende de la concentración molar de dos de los reactivos o la segunda potencia de un reactante que involucra en la reacción. Por lo tanto, si aumentamos la concentración de reactivo en 2 veces, la velocidad de reacción aumenta 4 veces. La siguiente infografía presenta la diferencia entre las reacciones de primer y segundo orden en forma tabular.

Resumen -Primeras reacciones de segundo orden

Hay tres tipos principales de reacciones según el orden de la reacción; orden cero, primer orden y reacciones de segundo orden. La diferencia clave entre las reacciones de primer y segundo orden es que la velocidad de una reacción de primer orden depende de la primera potencia de la concentración del reactante en la ecuación de la velocidad, mientras que la velocidad de una reacción de segundo orden depende de la segunda potencia del término de concentración en el ecuación de tasas.

Referencia:

1. Bibliotecas. "Métodos para determinar el orden de reacción."Bibliotecas de química, Librettexts, 5 de junio de 2017. Disponible aquí