11 Beispiel Reaktion erster Ordnung: Detaillierte Erläuterungen

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Reaktion erster Ordnung ist linear abhängig von der Reaktantenkonzentration nur eines Reaktanten. In diesem Artikel „Beispiel einer Reaktion erster Ordnung“ werden verschiedene Arten von Beispielen mit ausführlichen Erläuterungen kurz diskutiert.

Die Beispiele sind-

  1. Hydrolyse von Aspirin.
  2. Reaktion von t-Butylbromid mit Wasser
  3. Hydrolyse des Krebsmedikaments Cis-Platin
  4. Zersetzung von Wasserstoffperoxid
  5. Hydrolyse von Methylacetat
  6. Hydrierung von Ethen
  7. Hydrolyse von Saccharose.
  8. Zersetzung von Ammoniumnitrat.
  9. Zersetzung von Distickstoffpentoxid.
  10. Zersetzung von Sulfurylchlorid
  11. Zersetzung von Azomethan

Was ist eine Reaktion erster Ordnung?

Reaktionskinetik erster Ordnung ist definiert als eine Art chemischer Reaktion, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit nur von der ersten Potenz eines einzelnen Reaktanten abhängt.

Das Geschwindigkeitsgesetz einer Reaktion erster Ordnung wird als -d[A]/dt geschrieben. [A] ist die Konzentration des Reaktanten A, t ist die Zeit und –d[A]/dt ist die Konzentrationsrate in Bezug auf Tom.

Geschwindigkeitsgleichung der Kinetik erster Ordnung ist

A = A0 exp(-kt)

ln A=ln A0 -kt.

[A= Konzentration zum Zeitpunkt t; EIN0= Konzentration des Reaktanten zum Zeitpunkt, t=0; k = Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung und t = Zeit]. Die Einheit der Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung ist die Zeit-1.

Die Geschwindigkeit der Reaktion hängt nur proportional von der Reaktandenkonzentration ab. Das Diagramm ln A mit der Zeit ist unten gezeichnet. Es gehorcht der Geradengleichung (y= mx +c)

Beispiel einer Reaktion erster Ordnung
Energiediagramm einer Reaktion erster Ordnung
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Hydrolyse von Aspirin

Die Hydrolyse von Aspirin ist eine besondere Art der ersten Reaktion bestellen das wird als Pseudo-Reaktion erster Ordnung definiert. Aspirin wird hydrolysiert (Reaktion mit Wasser) zerfällt in zwei Komponenten, Essigsäure (CH3COOH) und Salicylsäure. Reaktion wird geschrieben als

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Hydrolyse von Aspirin
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Reaktion von t-Butylbromid mit Wasser

Diese Reaktion ist eine unimolekulare nukleophile Substitution oder eine Reaktion vom SN1-Typ. Bromid wird als Abgangsgruppe eliminiert und bildet ein stabiles 30 Carbokation. Dann greift das Wassermolekül das Carbokation an und bildet als Substitutionsprodukt t-Butylalkohol.

Hydrolyse des Krebsmedikaments Cis-Platin

Cis-Platin, cis-[Pt(NH3)2Cl2] ist ein sehr bekanntes Anti-Krebs-Medikament. Cis-Platin unterliegt einer Hydrolysereaktion hauptsächlich in Pt-Cl-Bindungen und bildet einen Pt-Aqua-Komplex. Die für diese Hydrolyse erforderliche Aktivierungsenergie beträgt ungefähr 25–27 kcal/mol und die Änderung der freien Energie beträgt 0–2 kcal/mol. Das Geschwindigkeitsgesetz dieser Reaktion kann durch Reaktionskinetik erster Ordnung erklärt werden.

Um mehr zu erfahren, gehen Sie bitte durch: N2 polar oder unpolar: Warum, wie, Eigenschaften und detaillierte Fakten

Zersetzung von Wasserstoffperoxid

Wasserstoffperoxid unterliegt einer Zersetzungsreaktion, aber dieser Prozess ist bei mäßiger Temperatur sehr langsam. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann bei hoher Temperatur oder in Gegenwart eines Katalysators (Manganoxid oder Bleioxid) beschleunigt werden. Diese Hydrolyseprodukte sind Wasser und Sauerstoff.

 2H2O2  → 2H2O + o2

Hydrolyse von Methylacetat

Methylacetat nimmt an der Hydrolyse in Anwesenheit einer großen Säurekonzentration (HCl) im Bereich von 90–110 teil0C. Eine große Konzentration des Reaktanten zeigt an, dass die Reaktion durch eine Pseudo-Reaktion erster Ordnung abläuft. Es produziert Essigsäure und Methylalkohol als Produkt. Die Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung ist 0.17/10-8 s-1 bei 250C in Abwesenheit irgendeines Katalysators beträgt dieser Wert der Geschwindigkeitskonstante 1.41 × 10-4 (mol/l) s-1 in Gegenwart von Katalysator.

CH3COOCH3 +H2O → CH3OH+CH3COOH

Um mehr zu erfahren, überprüfen Sie bitte: Ist ch2cl2 Polar: Warum, wie, wann und detaillierte Fakten

Hydrierung von Ethen

Die Reaktion von Ethen mit Wasserstoff in Gegenwart von fein verteiltem Nickelkatalysator ist hauptsächlich eine Reaktion erster Ordnung. Für die Reaktion wird Aktivierungsenergie benötigt 15.8 KJ/mol und Temperatur 1500C. Diese Hydrierung erzeugt Ethan. C=C Doppelbindung wird reduziert, um eine CC-Einfachbindung zu bilden.

CH2= CH2 + H2 → CH3CH3

Hydrolyse von Saccharose

Saccharose wird einer Hydrolysereaktion unterzogen, bei der die glykosidische Bindung aufgebrochen wird und Glucose und Fructose gebildet werden. Dies ist auch ein Beispiel für eine Reaktion pseudoerster Ordnung, da die Konzentrationsänderung von Wasser vor und nach Beendigung der Reaktion sehr vernachlässigbar ist. In Abwesenheit von Enzym läuft diese Reaktion in sehr langsamer Bewegung ab, aber in Anwesenheit von Katalysator wird die Geschwindigkeit schneller sein.

C12H22O11 +H2O → C6H12O6+ C6H12O6

Zersetzung von Ammoniumnitrat

Hitze kann die Zersetzung in festes Ammoniumnitrat unter 300 verursachen0C.  Bei dieser Zersetzung entsteht Lachgas (N2O) und Wasser.

NH4NEIN3 → N2O+2H2O.

Diese Zersetzungsreaktion folgt der Kinetik erster Ordnung.

Bei über 3000C Die Zersetzungsreaktion ist völlig anders. Die Reaktion ist-

2NH4NEIN3 → 2N2+ O2 + 4H2O

Es unterliegt auch einer Kinetik erster Ordnung.

Zersetzung von Distickstoffpentoxid

Distickstoffpentoxid (N2O5) unterliegt einer Zersetzungsreaktion und folgt einer Kinetik erster Ordnung. Die Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung ist 5×10-4 s-1 bei 450C.

2N2O5(G) → 4NO2(g) + O.2(G)

Um mehr zu erfahren, folgen Sie bitte: 15 Beispiele für koordinative kovalente Bindungen: Detaillierte Einblicke und Fakten

Zersetzung von Sulfurylchlorid

Sulfurylchlorid (SO2Cl2) unterliegt einer Zersetzungsreaktion in Gegenwart von Hitze über 373 K (Sdp. – 303 K). Diese Zerlegung ist eine Beispiel einer homogenen Gasphasenreaktion erster Ordnung und produziert Schwefeldioxid (SO2) und Chlorin (Cl2).

Dafür Zersetzungsreaktion ältere Probe von Sulfurylchlorid verfärbt sich gelblich.

SO2Cl2 → SO2+ Cl2

Zersetzung von Azomethan

Das Zersetzungsreaktion wird bei wesentlich höherer Temperatur (290-3400°C) durchgeführt. Azomethan zersetzt sich und folgt dem Geschwindigkeitsgesetz erster Ordnung. Als Zersetzungsprodukt werden Stickstoff und Ethan erhalten.

(CH3)2N2 → N2 + C2H6

 Der Gesamtdruck von Azomethan zu Beginn der Reaktion beträgt 36.2 mm Hg und wird nach 15 min 42.4 mm Hg.

Um mehr zu erfahren, folgen Sie bitte: SN2-Beispiele: Detaillierte Einblicke und Fakten

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

 Was ist die Halbwertszeit einer Reaktion erster Ordnung?

Antwort: Die Halbwertszeit einer Reaktion ist die Zeit, in der die Reaktion zu 50 % abgeschlossen ist. Die Formel für die Halbwertszeit einer Reaktion erster Ordnung lautet t1/2 = 0.693/k [k = Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung]. Die Konzentration der Reaktanten hat keine Auswirkung auf die halbe Lifr einer Reaktionsgeschwindigkeit erster Ordnung.

Wie viel Zeit wird für die Durchführung einer Reaktion erster Ordnung benötigt?

Antwort: Es dauert unendlich lange eine beliebige Reaktion erster Ordnung abschließen. Grundsätzlich wird die Reaktion nullter Ordnung innerhalb endlicher Zeit abgeschlossen. Eine Reaktion mit einer Ordnung von mehr als Null benötigt unendliche Zeit, um abgeschlossen zu werden.

Was ist die Natur des Diagramms, das die Reaktantenkonzentration gegen die Zeit aufträgt?

Antwort: Die Natur des Diagramms, das die Reaktantenkonzentration gegen die Zeit darstellt, ist hyperbolischer Natur.

Von welchem ​​Faktor hängt eine Gleichung erster Ordnung ab?

Antwort: Die Reaktantenkonzentration ist ein und der einzige bestimmende Faktor einer Reaktion erster Ordnung. Wenn die Konzentration des Reaktanten verdoppelt wird, wird die Reaktionsgeschwindigkeit erster Ordnung verdoppelt.

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