Wat is een tweede-ordereactie in de chemie?

Westend61 / Getty Images

Een tweede orde reactie is een soort chemische reactie dat hangt af van de concentraties van een tweede-orde reactant of twee eerste-orde reactanten. Deze reactie verloopt met een snelheid die evenredig is met het kwadraat van de concentratie van één reactant, of het product van de concentraties van twee reactanten. Hoe snel de reactanten worden verbruikt, wordt genoemd de reactiesnelheid .

Algemene chemische reacties formuleren

Deze reactiesnelheid voor een algemene chemische reactie aA + bB → cC + dD kan worden uitgedrukt in termen van de concentraties van de reactanten door de vergelijking:

r a t e = k [ A ] x [ ​​B ] y tarief = k[A]x[B]yraten=k[EEN]x[B]Y

Hier, k is een constante; [A] en [B] zijn de concentraties van de reactanten ; en x en Y zijn de volgorden van de reacties experimenteel bepaald en niet te verwarren met de stoichiometrische coëfficiënten a en b .

De volgorde van een chemische reactie is de som van de waarden x en Y . Een reactie van de tweede orde is een reactie waarbij x + y = 2. Dit kan gebeuren als een reactant wordt verbruikt met een snelheid die evenredig is aan het kwadraat van de concentratie van de reactant (snelheid = k[A]^twee) of beide reactanten worden lineair verbruikt in de tijd (snelheid = k[A][B]). De eenheden van de snelheidsconstante, k , van een tweede-orde reactie zijn M^-1·s^-1. In het algemeen hebben reacties van de tweede orde de vorm:

2 A → producten
of
A + B → producten.

Voorbeelden van chemische reacties van de tweede orde

Deze lijst van tien chemische reacties van de tweede orde bevat enkele reacties die niet in evenwicht zijn. Dit komt omdat sommige reacties tussenreacties zijn van andere reacties.

H⁺+ OH^-→ H_tweeO
Waterstofionen en hydroxy-ionen vormen water.

2 NIET_twee→ 2 NIET + OF_twee
Stikstofdioxide valt uiteen in stikstofmonoxide en een zuurstofmolecuul.

2 HOOG → I_twee+ H_twee
Waterstofjodide ontleedt in jodiumgas en Hydrogen gas .

O + O₃→ De_twee+ O_twee
Tijdens de verbranding kunnen zuurstofatomen en ozon zuurstofmoleculen vormen.

O_twee+ C → O + CO
Een andere verbrandingsreactie, zuurstofmoleculen reageren met koolstof om zuurstofatomen en koolmonoxide te vormen.

O_twee+ CO → O + CO_twee
Deze reactie volgt vaak de vorige reactie. Zuurstofmoleculen reageren met koolmonoxide om kooldioxide en zuurstofatomen te vormen.

O + H_tweeO → 2 OH
Een veelvoorkomend verbrandingsproduct is water. Dit kan op zijn beurt reageren met alle losse zuurstofatomen die in de vorige reacties zijn geproduceerd om hydroxiden te vormen.

2NOBr → 2NO + Br_twee
In de gasfase valt nitrosylbromide uiteen in stikstofoxide en broomgas.

NH₄CNO → H_tweeNCONNH_twee
Ammoniumcyanaat in water isomeriseert tot ureum.

CH₃COOC_tweeH₅+ NaOH → ALLEEN₃COONa + OUD_tweeH₅OH
In dit geval een voorbeeld van de hydrolyse van een ester in aanwezigheid van een base, ethylacetaat in aanwezigheid van natriumhydroxide.