Kimyada İkinci Dereceden Reaksiyon Nedir?

İkinci derece reaksiyon, birinci dereceden iki reaktan veya ikinci dereceden bir reaktantın konsantrasyonlarına bağlı olan bir kimyasal reaksiyon türüdür. Bu reaksiyon, bir reaktan konsantrasyonunun karesi veya iki reaktan konsantrasyonunun çarpımı olarak ifade edilir. Reaktanların ne kadar hızlı tüketildiği, reaksiyon hızı olarak adlandırılır.

Genel Kimyasal Reaksiyonları Formülleştirmek

aA + bB → cC + dD olarak gösterilen genel bir kimyasal denklem için bu reaksiyonun hızı, denklem ile reaktanların konsantrasyonları cinsinden ifade edilebilir:

Hız=k [ A ] x [ B ] y

Burada k bir sabittir; [A] ve [B], reaktanların konsantrasyonlarıdır ;  x ve y , deneyle belirlenen reaksiyonların mertebeleridir ve stokiyometrik katsayılar olan a ve b ile karıştırılmamalıdır .

Kimyasal reaksiyonun mertebesi, x ve y değerlerinin toplamıdır. İkinci dereceden reaksiyon, x + y = 2 olduğu bir reaksiyondur. Bu durum bir reaktan, reaktan konsantrasyonunun karesiyle orantılı bir hızda (hız= k[A]2) tüketilirse veya her iki reaktan da zaman içinde doğrusal olarak tüketilirse meydana gelebilir. (hız = k [A] [B]). İkinci dereceden bir reaksiyonun hız sabitinin birimleri, k , M -1 · s -1’dir . Genel olarak ikinci dereceden reaksiyonlar şu şekilde gösterilir.

2 A → ürünler
veya
A + B → ürünler.

İkinci Dereceden Kimyasal Reaksiyon Örnekleri

İkinci dereceden kimyasal reaksiyonlar dengelenmemiş bazı reaksiyonları içerir. Bunun nedeni, bazı reaksiyonların diğer reaksiyonların ara reaksiyonları olmasıdır.

H+ + OH– → H2O
Hidrojen iyonları ve hidroksi iyonları su oluşturur.

2NO2 → 2NO + O2
Azot dioksit, nitrojen monoksit ve bir oksijen molekülüne ayrışır.

2 HI → I2 + H2
Hidrojen iyodür, iyot gazına ve hidrojen gazına ayrışır.

O + O3 → O2 + O2
Yanma sırasında oksijen atomları ve ozon oksijen molekülleri oluşturabilir.

O2 + C → O + CO
Yanma reaksiyonu olan oksijen molekülleri, oksijen atomları ve karbon monoksit oluşturmak için karbon ile reaksiyona girer.

O2 + CO → O + CO2
Bu reaksiyon genellikle önceki reaksiyonu takip eder. Oksijen molekülleri, karbondioksit ve oksijen atomları oluşturmak için karbon monoksit ile reaksiyona girer.

O + H2O → 2OH
Yanmanın bir ürünü sudur. Bu durum, hidroksit oluşturmak için önceki reaksiyonlarda üretilen tüm serbest oksijen atomlarıyla reaksiyona girebilir.

2 NOBr → 2NO + Br2
Gaz fazında, nitrosil bromür azot oksit ve brom gazına ayrışır.

NH4CNO → H2NCONH2
Sudaki amonyum siyanat üreye izomerize olur.

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH
Sodyum hidroksit varlığında ester hidrolizi gerçekleşmiştir.

En basit ikinci dereceden reaksiyonun hızı bir reaktantın konsantrasyonunun karesiyle orantılıdır. Bunlar genellikle 2A → ürünler şeklindedir. İkinci derece reaksiyonlarda iki reaktantın konsantrasyonları ürünleri ile orantılı bir reaksiyon hızına sahiptir. Bu tür reaksiyonlar genellikle A + B → ürünler şeklindedir. Bu reaksiyonda her biri monomer olarak adlandırılan iki küçük molekül daha büyük bir molekül (bir dimer) oluşturmak için birleştiği bir dimerizasyon reaksiyonudur.

2A → ürünler

 Olan en basit ikinci derece reaksiyon için diferansiyel oran yasası aşağıdaki gibidir:

Hız = -Δ [A] /2Δt= k [ A]2 

Sonuç olarak A konsantrasyonunun iki katına çıkarılması, reaksiyon hızını dört katına çıkarır. Tepkime hızı birimlerinin saniyede litre başına mol (M / s) olması için, ikinci derece hız sabitinin birimleri ters olmalıdır (M 1·s −1 ). Molarite birimleri mol/L olarak ifade edildiğinden hız sabitinin birimi L (mol·s) olarak da yazılabilir. 

Kaynak: 1 (Erişim: 13 Ağustos 2020) 2 (Erişim: 12 Ağustos 2019)