反応の順序
* 定義: 反応の順序は、反応の速度が反応物の濃度とどのように変化するかを説明しています。実験的に決定されます。
* それがどのように決定されるか: 各反応物の濃度を変えると、速度がどのように変化するかを観察することにより、順序を見つけます。
* 単位: 注文はユニットレスです(それは単なる数字です)。
* 例:
* ゼロオーダー: 速度は、反応物の濃度とは無関係です。
* 一次: 速度は、1つの反応物の濃度に直接比例します。
* 2次: 速度は、1つの反応物の濃度または2つの反応物の濃度の生成物に比例します。
* キーポイント: 注文は、整数、分数、さらにはゼロになる場合があります。 バランスのとれた化学式の化学量論係数を一致させる必要はありません。
反応の分子性
* 定義: 分子性は、反応メカニズムの基本的なステップで衝突して反応する分子の数を表します。
* それがどのように決定されるか: 基本ステップ(反応のメカニズムの単一のステップ)のバランスのとれた化学式を調べることにより、分子性を決定します。
* 単位: 分子性もユニットレスです。
* 例:
* 単一分子: 1つの分子が分解または再配置されます。
* bimolecular: 2つの分子が衝突して反応します。
* termolecular: 3つの分子が衝突して反応します。
* キーポイント: 分子性は常に正の整数です。基本ステップの化学量論係数と一致する必要があります。
秩序と分子性の関係
基本反応の場合: 順序と分子性は同じです。
複雑な反応の場合: 反応の全体的な順序は、必ずしも個々の基本ステップの分子性に等しくはありません。これは、反応の全体的な速度が最も遅いステップ(速度決定ステップ)によって決定され、反応の順序がその最も遅いステップの反応物によって決定されるためです。
例
オゾンの分解を見てみましょう:
`` `
2 O3(g)→3 O2(g)
`` `
この反応は、2つの基本的なステップで発生すると考えられています。
* ステップ1: O3(g)→O2(g) + o(g)(単一分子)
* ステップ2: o3(g) + o(g)→2 o2(g)(二分子)
* 分子性: ステップ1は分子単位であり、ステップ2は二分子です。
* 注文: 反応の全体的な順序は、実験的に二次的であると判断されます。これは、メカニズムの最も遅いステップは、全体的な反応と同じ順序を持つ二分子ステップ2である可能性が高いことを意味します。
要約:
*順序は実験的に決定され、反応物濃度と反応速度との関係を反映しています。
*分子性は、反応メカニズムの基本的なステップに基づいた理論的概念です。
*特に複雑な反応の場合、それらは常に同じではありません。