הבדל מפתח – סדר התגובה מול מולקולריות
תגובות כימיות הן שינויים שקורים בתרכובות כימיות. זה מוביל להמרה של חומר כימי אחד למשנהו. התרכובות הראשוניות שעוברות את התגובה הכימית נקראות מגיבים. מה שאנו מקבלים בהשלמת התגובה הם תוצרים. סדר התגובה ניתן ביחס לחומר; זה יכול להיות לגבי מגיב, מוצר או זרז. סדר התגובה ביחס לחומר הוא המעריך אליו מועלה ריכוזו במשוואת הקצב. המולקולריות של תגובות כימיות מבטאת כמה מולקולות מגיבים מעורבות בתגובה.ההבדל העיקרי בין סדר תגובה למולקולריות הוא שסדר התגובה נותן את הקשר בין הריכוז של מין כימי לתגובה שהוא עובר ואילו מולקולריות מציינת כמה מולקולות מגיבים מעורבות בתגובה.
מהו סדר התגובה
סדר התגובה ביחס לחומר הוא המעריך שאליו מועלה הריכוז שלו במשוואת הקצב. כדי להבין מושג זה, עלינו לדעת תחילה מהו חוק התעריפים.
חוק התעריף
חוק הקצב מציין שקצב ההתקדמות של תגובה כימית (בטמפרטורה קבועה) הוא פרופורציונלי לריכוזי המגיבים המועלים למעריכים שנקבעים בניסוי. מעריכים אלה ידועים בתור סדרים של אותם ריכוזים. הבה נבחן דוגמה.
2N2O5 ↔ 4 NO2 + O 2
עבור התגובה לעיל, משוואת חוק השיעור ניתנת להלן.
Rate=k.[N2O5]x
במשוואה לעיל, k הוא קבוע המידתיות הידוע בתור קבוע הקצב. זה קבוע בטמפרטורה קבועה. בסוגריים משתמשים כדי לבטא שזהו הריכוז של המגיב. הסמל x הוא סדר התגובה ביחס למגיב. יש לקבוע את הערך של x בניסוי. עבור תגובה זו, נמצא כי x=1. כאן, אנו יכולים לראות שסדר התגובה אינו שווה לסטוכיומטריה של התגובה. אבל בתגובות מסוימות, סדר התגובה יכול להיות שווה לסטוכיומטריה.
עבור תגובה שיש בה שני מגיבים או יותר, ניתן לכתוב את משוואת חוק הקצב כמו למטה.
A + B + C ↔ P
Rate=k.[A]a[B]b[C]c
a, b ו-c הם סדרי התגובה ביחס למגיבים A, B ו-C, בהתאמה. עבור סוג זה של משוואות קצב (בעלות מספר סדרי תגובה), סכום סדרי התגובה ניתן כסדר התגובה הכולל.
הזמנה כוללת=a + b + c
איור 1: שיעור תגובות מסדר ראשון וסדר שני
לפי סדר התגובה, ישנם מספר סוגי תגובות:
- תגובות מסדר אפס (סדר התגובה הוא אפס ביחס לכל מגיב בשימוש. לכן קצב התגובה אינו תלוי בריכוזי המגיבים שבהם נעשה שימוש.)
- תגובות מסדר ראשון (השיעור הוא פרופורציונלי לריכוז של מגיב אחד)
- תגובות מסדר שני (קצב התגובה הוא פרופורציונלי לריבוע הריכוז של מגיב או למכפלת הריכוזים של שני מגיבים)
מהי מולקולריות
מולקולריות של תגובה היא מספר המולקולות או היונים המשתתפים בתגובה כמגיבים. חשוב מכך, המגיבים הנחשבים הם אלה שמשתתפים בשלב קביעת הקצב של התגובה הכוללת. השלב הקובע את הקצב של תגובה הוא השלב האיטי ביותר של התגובה הכוללת. הסיבה לכך היא ששלב התגובה האיטי ביותר קובע את קצב התגובה.
איור 2: תגובה חד מולקולרית
המולקולריות יכולה להיות מסוגים שונים:
- לתגובות חד-מולקולריות יש מולקולת מגיב אחת (או יון)
- לתגובות דו-מולקולריות יש שני מגיבים (שני מגיבים יכולים להיות מאותה תרכובת או תרכובות שונות)
- לתגובות טרימולקולריות יש שלושה מגיבים.
מה ההבדל בין סדר תגובה למולקולריות?
סדר התגובה מול מולקולריות |
|
| סדר התגובה ביחס לחומר הוא המעריך שאליו מועלה הריכוז שלו במשוואת הקצב. | מולקולריות של תגובה היא מספר המולקולות או היונים המשתתפים בתגובה כמגיבים. |
| קשר עם מגיבים | |
| סדר התגובה מסביר כיצד ריכוז המגיבים משפיע על קצב התגובה. | מולקולריות נותנת את מספר המגיבים שמשתתפים בתגובה. |
סיכום – סדר התגובה מול מולקולריות
חוק הקצב מציין שקצב ההתקדמות של תגובה כימית (בטמפרטורה קבועה) הוא פרופורציונלי לריכוזי המגיבים המועלים למעריכים שנקבעים בניסוי. סדר התגובה ניתן לגבי מגיב. זה מסביר את התלות של קצב התגובה בריכוזים של מגיבים. ההבדל העיקרי בין סדר תגובה למולקולריות הוא שסדר התגובה נותן את הקשר בין הריכוז של מין כימי לתגובה שהוא עובר ואילו מולקולריות מבטאת כמה מולקולות מגיבים מעורבות בתגובה.
