Vad är en andra ordningsreaktion inom kemi?

En andra ordningsreaktion är en typ av kemisk reaktion som beror på koncentrationerna av en andra ordningens reaktant eller två första ordningens reaktanter. Denna reaktion fortsätter med en hastighet som är proportionell mot kvadratet för koncentrationen av en reaktant, eller produkten av koncentrationerna av två reaktanter. Hur snabbt reaktanterna konsumeras kallas reaktionshastigheten.

Formulering av allmänna kemiska reaktioner

Denna reaktionshastighet för en allmän kemisk reaktion aA + bB → cC + dD kan uttryckas i termer av koncentrationerna av reaktanterna genom ekvationen:

rate = k [A] x [B] yrate = k [A] x [B] yrate = k [A] x [B] y

Här, k är en konstant; [A] och [B] är koncentrationerna av reaktanterna; och x och y är ordningarna på reaktionerna bestämda genom experiment och inte förväxlas med de stökiometriska koefficienterna en och b.

Ordningen på en kemisk reaktion är summan av värdena x och y. En andra ordningsreaktion är en reaktion där x + y = 2. Detta kan hända om en reaktant konsumeras med en hastighet som är proportionell mot kvadratet för reaktantens koncentration (hastighet = k [A]²) eller båda reaktanterna konsumeras linjärt över tiden (hastighet = k [A] [B]). Enhetens hastighetskonstant, k, av en andra ordningens reaktion är M^-1• s^-1. I allmänhet har andra ordningsreaktioner formen:

2 A → produkter
eller
A + B → produkter.

Exempel på kemiska reaktioner från andra ordningen

Denna lista med tio andra ordning kemiska reaktioner innehåller några reaktioner som inte är balanserade. Detta beror på att vissa reaktioner är mellanreaktioner från andra reaktioner.

H⁺ + ÅH^- → H₂O
Vätejoner och hydroxjonjoner bildar vatten.

2 NO₂ → 2 NO + O₂
Kvävedioxid sönderdelas till kvävemonoxid och en syre-molekyl.

2 HI → I₂ + H₂
Vätejodid sönderdelas till jodgas och vätgas.

O + O₃ → O₂ + O₂
Under förbränning kan syreatomer och ozon bilda syremolekyler.

O₂ + C → O + CO
En annan förbränningsreaktion, syremolekyler reagerar med kol för att bilda syreatomer och kolmonoxid.

O₂ + CO → O + CO₂
Denna reaktion följer ofta den tidigare reaktionen. Syremolekyler reagerar med kolmonoxid och bildar koldioxid och syreatomer.

O + H₂O → 2 OH
En vanlig produkt för förbränning är vatten. Detta kan i sin tur reagera med alla lösa syreatomer som producerats i de tidigare reaktionerna för att bilda hydroxider.

2 NOBr → 2 NO + Br₂
I gasfasen sönderdelas nitrosylbromid till kväveoxid och bromgas.

NH₄CNO → H₂NCONH₂
Ammoniumcyanat i vatten isomeriseras till urea.

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅ÅH
I detta fall, ett exempel på hydrolys av en ester i närvaro av en bas, etylacetat i närvaro av natriumhydroxid.