Molekularnost

2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12

Molekularnost u hemiji je broj sudarajućih molekularnih entiteta koji su uključeni u jedan korak reakcije.

Što se redoslijeda reakcije izvodi eksperimentalno, molekularnost je teorijski koncept i može se odrediti samo primjenom elementarnih reakcija. U elementarnim reakcijama, red reakcije, molekularnost i stehiometrijski koeficijenti su isti, a ne samo numerički, jer su različiti koncepti.

Reakcija koja uključuje molekularni entitet naziva se unimolekularnom

Reakcija koja uključuje dva molekularna entiteta naziva se bimolekularna

Reakcija koja uključuje tri molekularna entiteta naziva se termomolekularna

Termolekule u rastvorima ili mešavinama gasova su veoma retke, zbog nemogućnosti da se tri molekularna entiteta sudare istovremeno.

Osim toga, termin termomolekularno se također koristi za označavanje reakcija asocijacije tri tijela tipa:

Gdje M iznad gljive označava da je za očuvanje energije i zamaha potrebna druga reakcija s trećim tijelom. Nakon početnog bimolekularnog sudara A i B nastaje energetski pobuđena međureakcija, zatim se oni sudaraju sa tijelom M, u drugoj bimolekularnoj reakciji, prenoseći mu višak energije.

Reakcija se može objasnitikao dvije uzastopne reakcije:

Ove reakcije često imaju tranzicijsku regiju ovisno o temperaturi i pritisku sa kinetikom drugog u treći red.

Neke reakcije se javljaju u jednom koraku. Reakcija u kojoj se atom hlora prenosi iz ClNO2 u NO kako bi se formirao NO2 i CLNO je dobar primjer reakcije u jednom koraku.

ClNO2(g) + NO(g) NO2(g) + ClNO(g)

Druge reakcije se javljaju u nizu pojedinačnih koraka. N2O5 se, na primjer, razlaže na NO2 i O2 mehanizmom u tri koraka.

Korak 1: N2O5 NO2 + NO3

Korak 2: NO2 + NO3 NO2 + NO + O2

Korak 3: NE + NO3 2 NO2

Koraci reakcije su klasifikovani u smislu molekularnosti, koja opisuje broj utrošenih molekula. Kada se potroši jedan molekul, korak se naziva unimolekularnim. Kada se potroše dva molekula, korak je bimolekularan.

Pokušajmo odrediti molekularnost svakog koraka u reakciji kojom se N2O5 razlaže na NO2 i O2.

Sve što treba da uradimo je da izbrojimo broj molekula utrošenih u svakom koraku ove reakcije da bismo odlučili da je prvi korak unimolekularni, a druga dva koraka bimolekularni:

Reakcije se također mogu rangirati prema njihovom redoslijedu. Razgradnja N2O5 je reakcija prvog reda jer brzina reakcije ovisi oKoncentracija N2O5 podignuta na prvi stepen

Rate=k.[N2O5]

Razlaganje Hl je reakcija drugog reda jer brzina reakcije zavisi od koncentracije Hl podignute na drugi stepen.

Rate=k.[HI]2

Kada brzina reakcije zavisi od više od jednog reaktanata, mi klasifikujemo reakciju prema redosledu svakog reaktanata.

Sada klasifikujemo redosled reakcije između NO i O2 da formiramo NO2:

2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)

Pretpostavite sljedeći zakon stope za ovu reakciju:

Rate=k.[NO]2[O2]

Ovo je reakcija prvog reda u O2, drugog reda u NO i trećeg reda globalna.

Razlika između molekularnosti i reda reakcije je važna. Molekularnost reakcije, ili korak unutar reakcije, opisuje ono što se događa na molekularnom nivou. Redosled reakcija opisuje šta se dešava na makroskopskoj skali.

Određujemo redosled reakcije posmatrajući da li se pojavljuju produkti reakcije ili reaktanti nestaju. Molekularnost reakcije je nešto što zaključujemo kako bismo objasnili ove eksperimentalne rezultate.