Nøgleforskellen mellem første- og andenordens reaktioner er, at hastigheden af førsteordens reaktioner afhænger af første potens af reaktantkoncentrationen i hastighedsligningen, hvorimod hastigheden af andenordens reaktioner afhænger af anden potens af koncentrationen led i satsligningen.
Rækkefølgen af en reaktion er summen af de potenser, som reaktantkoncentrationerne hæves til i hastighedslovens ligning. Der er flere former for reaktioner ifølge denne definition; nulordensreaktioner (disse reaktioner afhænger ikke af koncentrationen af reaktanter), førsteordensreaktioner og andenordensreaktioner.
Hvad er første ordrereaktioner?
Førsteordensreaktioner er kemiske reaktioner, hvis reaktionshastighed afhænger af den molære koncentration af en af de reaktanter, der er involveret i reaktionen. Derfor vil summen af de potenser, som reaktantkoncentrationerne hæves til i hastighedslovligningen, ifølge ovenstående definition for reaktionsrækkefølgen altid være 1. Der kan enten være en enkelt reaktant, der deltager i disse reaktioner. Så bestemmer koncentrationen af den reaktant reaktionshastigheden. Men nogle gange er der mere end én reaktant, der deltager i disse reaktioner, så vil en af disse reaktanter bestemme reaktionshastigheden.
Lad os overveje et eksempel for at forstå dette koncept. I nedbrydningsreaktionen af N2O5 danner den NO2 og O 2 gasser som produkter. Da den kun har én reaktant, kan vi skrive reaktionen og hastighedsligningen som følger.
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O 2(g)
Rate=k[N2O5(g)]m
Her er k hastighedskonstanten for denne reaktion, og m er rækkefølgen af reaktionen. Ud fra eksperimentelle bestemmelser er værdien af m derfor 1. Dette er således en førsteordensreaktion.
Hvad er andenordensreaktioner?
Andenordensreaktioner er kemiske reaktioner, hvis reaktionshastighed afhænger af den molære koncentration af to af reaktanterne eller anden potens af en reaktant, der er involveret i reaktionen. I henhold til ovenstående definition for reaktionsrækkefølge vil summen af de potenser, som reaktantkoncentrationerne hæves til i hastighedslovens ligning, derfor altid være 2. Hvis der er to reaktanter, vil reaktionshastigheden afhænge af første potens af koncentrationen af hver reaktant.
Figur 01: En graf, der sammenligner de to typer reaktionsrækkefølge ved hjælp af deres reaktionstid og reaktantkoncentrationen.
Hvis vi øger koncentrationen af en reaktant med 2 gange (hvis der er to reaktanter i hastighedsligningen), så øges reaktionshastigheden med 4 gange. Lad os f.eks. overveje følgende reaktion.
2A → P
Her er A en reaktant, og P er produktet. Så hvis dette er en andenordens reaktion, er hastighedsligningen for denne reaktion som følger.
Rate=k[A]2
Men for en reaktion med to forskellige reaktanter som følger;
A + B → P
Rate=k[A]1[B]1
Hvad er forskellen mellem første og anden ordens reaktioner?
Førsteordensreaktioner er kemiske reaktioner, hvis reaktionshastighed afhænger af den molære koncentration af en af de reaktanter, der er involveret i reaktionen. Derfor, hvis vi øger koncentrationen af reaktant med 2 gange, øges reaktionshastigheden med 2 gange. Anden ordens reaktioner er kemiske reaktioner, hvor reaktionshastigheden afhænger af den molære koncentration af to af reaktanterne eller anden potens af en reaktant, der er involveret i reaktionen. Derfor, hvis vi øger koncentrationen af reaktant med 2 gange, øges reaktionshastigheden med 4 gange. Nedenstående infografik viser forskellen mellem første- og andenordens reaktioner i tabelform.
Opsummering – første vs anden ordens reaktioner
Der er tre hovedtyper af reaktioner i henhold til rækkefølgen af reaktionen; nul ordens, første ordens og anden ordens reaktioner. Den vigtigste forskel mellem første- og andenordens reaktioner er, at hastigheden af en førsteordensreaktion afhænger af den første potens af reaktantkoncentrationen i hastighedsligningen, mens hastigheden af en andenordens reaktion afhænger af anden potens af koncentrationsleddet i rate ligning.
