Différence entre la cinétique du premier ordre et celle du zéro
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Différence principale - Cinétique du premier ordre et zéro ordre
La cinétique chimique décrit les vitesses des réactions chimiques. Le concept de cinétique chimique a été développé pour la première fois par la loi de l'action de masse. La loi de l'action de masse décrit que la vitesse d'une réaction chimique est proportionnelle à la masse des réactifs. Selon la cinétique chimique, les réactions peuvent être classées en réactions d’ordre zéro, réactions du premier ordre et réactions du second ordre. le différence principale entre le premier ordre et la cinétique d'ordre zéro est que la vitesse de la cinétique du premier ordre dépend de la concentration d'un réactif alors que la vitesse de la cinétique d'ordre zéro ne dépend pas de la concentration des réactifs.
Zones clés couvertes
1. Quelle est la cinétique de premier ordre
- Définition, propriétés, exemples
2. Qu'est-ce que la cinétique d'ordre zéro?
- Définition, propriétés, exemples
3. Quelle est la différence entre la cinétique du premier ordre et celle du zéro?
- Comparaison des différences clés
Termes clés: concentration, cinétique de premier ordre, cinétique, droit de masse, constante de taux, loi de taux, taux de réaction, cinétique d'ordre zéro
Quelle est la cinétique de premier ordre
La cinétique de premier ordre fait référence à des réactions chimiques dont la vitesse de réaction dépend de la concentration molaire d'un réactif. La vitesse de la réaction est proportionnelle à la concentration d'un réactif. Il peut y avoir beaucoup d'autres réactifs prenant part à la réaction chimique, mais un seul réactif déterminera la vitesse de la réaction. Par conséquent, on sait que les autres réactifs sont dans l’ordre zéro par rapport à cette réaction particulière..
Par exemple, considérons la décomposition du pentoxyde de diazote (N2O5). C'est une réaction unimoléculaire. Cela signifie que cette réaction est composée d'un seul réactif. La vitesse de la réaction peut être donnée comme ci-dessous.
2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2 (g)
Taux = k [N2O5 (g)]m
k est la constante de vitesse et [N2O5 (g)] est la concentration de N2O5 (g). La lettre «m» donne l’ordre de la réaction concernant la concentration de N2O5 (g). L'équation ci-dessus est connue sous le nom de loi de taux et pour l'équation ci-dessus, m = 1. Ensuite, le taux de réaction peut être donné comme ci-dessous.
Taux = k [N2O5 (g]
La valeur du m peut être obtenue expérimentalement. Ici, la valeur serait toujours un. Cela indique la décomposition de N2O5 (g) est une réaction de premier ordre. De plus, l'ordre de la réaction peut être ou non égal au coefficient stœchiométrique des réactifs. Dans l'exemple ci-dessus, l'ordre de la réaction est 1 bien que le coefficient stoechiométrique soit 2. La vitesse de la réaction du premier ordre peut être indiquée dans un graphique comme ci-dessous..
Figure 1: Graphique de la cinétique de premier ordre
Dans le diagramme ci-dessus, le graphique avec des points sombres est le graphique de la concentration en réactif en fonction du temps de réaction. C'est un graphique incurvé qui indique que la vitesse de la réaction est modifiée avec la concentration du réactif. Le graphique avec des points de couleur blanche montre le graphique de ln [concentration du réactif] en fonction du temps de réaction. C'est un graphe linéaire.
Qu'est-ce que la cinétique d'ordre zéro?
La cinétique d'ordre zéro fait référence à des réactions chimiques dont la vitesse de réaction ne dépend pas de la concentration en réactif. En d'autres termes, la concentration des réactifs n'affecte pas la vitesse de la réaction. Par conséquent, tant que la température est constante, la vitesse de réaction sera constante dans la cinétique d'ordre zéro.
Quels que soient les réactifs présents et dans quelle mesure leurs concentrations ont été modifiées, la vitesse de la réaction resterait la même. Par conséquent, le taux de réaction est donné comme,
Taux = k
Où k est la constante de vitesse.
Un bon exemple de réaction d'ordre zéro est la décomposition de l'oxyde nitreux en présence de platine comme catalyseur..
2N2O(g) → 2N2 (g) + O2 (g)
La vitesse de cette réaction est égale à la constante de vitesse. Par conséquent, le taux de réaction peut être donné comme ci-dessous.
Taux = k [N2O(g)]0
Figure 2: Graphique de la concentration en réactif en fonction du temps de réaction
Le graphique ci-dessus montre la variation de la concentration en réactifs avec le temps de réaction pour une cinétique d'ordre zéro. C'est un graphe linéaire.
Différence entre la cinétique du premier ordre et celle du zéro
Définition
Cinétique de premier ordre: La cinétique de premier ordre fait référence à des réactions chimiques dont la vitesse de réaction dépend de la concentration molaire d'un réactif.
Cinétique d'ordre zéro: La cinétique d'ordre zéro fait référence à des réactions chimiques dont la vitesse de réaction ne dépend pas de la concentration en réactif.
Graphique de la concentration de réactif en fonction du temps
Cinétique de premier ordre: Le graphique de la concentration de réactif en fonction du temps pour la cinétique de premier ordre est un graphique courbe..
Cinétique d'ordre zéro: Le graphique de la concentration de réactif en fonction du temps pour la cinétique d'ordre zéro est un graphique linéaire..
Concentration de réactif
Cinétique de premier ordre: Les réactions cinétiques du premier ordre dépendent de la concentration en réactif.
Cinétique d'ordre zéro: Les réactions cinétiques d'ordre zéro ne dépendent pas de la concentration en réactif.
Loi de taux
Cinétique de premier ordre: La loi de vitesse des réactions cinétiques du premier ordre inclut la constante de vitesse multipliée par la concentration de réactif.
Cinétique d'ordre zéro: La loi de vitesse des réactions cinétiques d'ordre zéro ne comprend que la constante de vitesse.
Conclusion
La loi du taux ou l'équation du taux donne les détails les plus importants sur la cinétique chimique des systèmes. Il décrit la vitesse d'une réaction particulière en ce qui concerne la concentration en réactif et la vitesse constante à une température constante. Selon la cinétique des réactions chimiques, il existe trois types principaux de réactions. Ce sont des réactions d'ordre zéro, du premier ordre, des réactions et des réactions de second ordre. Ces réactions diffèrent les unes des autres en fonction de l'ordre de la réaction par rapport aux réactifs présents dans un système particulier..
Références:
1. “Réactions de premier ordre.” Chimie LibreTexts. Libretexts, 04 juillet 2017. Web. Disponible ici. 14 juillet 2017.
2. «Réactions d'ordre nul». LibreTexts de chimie. Libretexts, 21 juillet 2016. Web. Disponible ici. 14 juillet 2017.
Courtoisie d'image:
1. “First Order” de Flanker - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
