Молекулярність і порядок реакції

У кінетиці хімічні реакції розрізняються за ознакою молекулярністю і порядку реакції. Молекулярність реакції визначається числом частинок (атомів, молекул або іонів), одночасно беруть участь в елементарному акті хімічного перетворення. В елементарному акті реакції можуть брати участь одна, дві або три молекули. Імовірність зіткнення більшого числа частинок дуже мала. За цією ознакою розрізняють мономолекулярні, бімолекулярні і трімоле-кулярние реакції. Експериментально молекулярної реакції можна визначити тільки для елементарних (простих) реакцій, що протікають в одну стадію у відповідності зі стехиометрическим рівнянням. Для протікання більшості подібних реакцій потрібна велика енергія активації (150-450 кДж / моль).

Велика частина реакцій – складні. Сукупність елементарних стадій, що складають складну реакцію, називається механізмом реакції. Тому для характеристики кінетики реакції вводиться поняття порядку реакції, який визначається за стехиометрическому рівняння.

Сума стехиометрических показників усіх вихідних речовин, що входять в рівняння реакції (2.5) (a + b), визначає загальний порядок реакції. Показник, з яким даний реагент входить в рівняння, називають порядком реакції по речовині (приватний порядок реакції), наприклад, показник а – порядок реакції по речовині А, b – по речовині В. Порядок реакції та молекулярної збігаються тільки для простих реакцій. Визначають порядок реакції ті речовини, які впливають на швидкість реакції. Реакції, швидкість яких не залежить від концентрації вихідних речовин, називаються реакціями нульового порядку (v = k).

Приклад реакцій нульового порядку – каталітичні реакції, швидкість яких залежить тільки від концентрації каталізатора. Окремим випадком таких реакцій є ферментативні реакції.

У біохімічних процесах беруть участь, як правило, кілька реагентів (субстрат, кофермент, кофактор). Іноді не всі вони відомі. Тому за ходом процесу судять за однією речовиною. При цьому кількісною характеристикою протікання реакцій у часі є період (час) полупревращения реагенту – час, за який кількість або концентрація вихідної речовини зменшується в два рази (на 50%) або утворюється половина продуктів реакції. Таким способом характеризують, зокрема, розпад радіонуклідів, так як їх період полупревращения не залежить від початкової кількості.

Аналізуючи залежність періоду полупревращения реакції від початкової концентрації, можна визначити порядок реакції (спосіб Оствальда-Нойес). Постійністю періоду полупревращения (при даній температурі) характеризуються багато реакції розкладання і взагалі реакції першого порядку. Зі збільшенням концентрації реагенту період полупревращения зменшується для реакцій другого порядку і збільшується для реакцій нульового порядку.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Молекулярність і порядок реакції