Comprensione e applicazione delle reazioni zero, primo e secondo ordine

Le reazioni in chimica sono classificate in base a come il loro tasso dipende dalla concentrazione dei reazionanti. Capire le reazioni zero, primo e secondo ordine aiuta a prevedere il comportamento di reazione e la progettazione di processi chimici.

Reazioni di zero ordini

Nelle reazioni di ordine zero, il tasso è indipendente dalla concentrazione dei reazionanti, il tasso di reazione rimane costante nel tempo, portando ad una diminuzione lineare della concentrazione reattiva.

La legge sui tassi di reazione a zero ordini è espressa come:

Rate = k

k]]] è la costante della velocità. Le unità di [k[] sono tipicamente concentrazione/tempo, come mol/(L·s).

Reazioni di primo ordine

Le reazioni di primo ordine dipendono linearmente dalla concentrazione di un singolo reattore, mentre la concentrazione reattiva diminuisce proporzionalmente.

La legge sui tassi è espressa come:

Rate = k [A]

[A][]] è la concentrazione del reattore A. Le unità di k[] sono tipicamente 1/ volta, come s-1.

Reazioni di secondo ordine

Le reazioni di secondo ordine dipendono dal quadrato della concentrazione di un reattore o dal prodotto di due concentrazioni reazionarie, il tasso diminuisce più rapidamente in quanto le concentrazioni reazionanti diminuiscono.

La legge sui tassi può essere scritta come:

Rate = k [A][]2]]] o [Rate = k [A][B]]

Le unità di k] sono tipicamente L/(mol·s).

Applicazione degli ordini di reazione

Il fatto che l'ordine di una reazione aiuti a calcolare i tempi di reazione e a progettare i reattori, aiuta anche a capire come i cambiamenti di concentrazione influiscono sul tasso.