Hvorfor er reaktionsordener ikke altid lig med koefficienterne i en kemisk ligning?

Reaktionsrækkefølgerne i en kemisk ligning stemmer ikke altid overens med koefficienterne, fordi koefficienterne repræsenterer reaktionens støkiometri, som er de relative andele af reaktanter og produkter involveret i reaktionen. Reaktionsrækkefølgerne repræsenterer på den anden side reaktionshastighedens afhængighed af koncentrationerne af reaktanterne.

Reaktionshastigheden bestemmes af hyppigheden af ​​kollisioner mellem reaktantmolekyler og energien af ​​disse kollisioner. Reaktionsrækkefølgen for en bestemt reaktant bestemmes af antallet af reaktantmolekyler, der skal samles i et enkelt elementært trin, for at reaktionen kan finde sted.

Overvej for eksempel følgende reaktion:

```

aA + bB → cC + dD

```

Koefficienterne i denne ligning fortæller os, at for hvert a-molekyle af A, der reagerer, skal b-molekyler af B også reagere for at producere c-molekyler af C og d-molekyler af D. Imidlertid er reaktionsrækkefølgerne for A og B muligvis ikke lig med henholdsvis a og b.

Hvis reaktionen fortsætter gennem et enkelt elementært trin, vil reaktionsrækkefølgerne være lig med koefficienterne. For eksempel, hvis reaktionen forløber via følgende elementære trin:

```

aA + bB → cC + dD

```

Så bliver reaktionsrækkefølgerne for A og B henholdsvis a og b.

Men hvis reaktionen forløber gennem en flertrinsmekanisme, er reaktionsrækkefølgerne muligvis ikke lig med koefficienterne. Overvej for eksempel følgende reaktionsmekanisme:

```

Trin 1:A + B → C + D

Trin 2:C + D → E + F

```

I denne mekanisme er den overordnede reaktion den samme som reaktionen vist ovenfor, men den fortsætter gennem en to-trins mekanisme. Reaktionsrækkefølgen for A vil i dette tilfælde være 1 (da kun ét molekyle af A er involveret i det første trin), og reaktionsrækkefølgen for B vil være 0 (da B ikke er involveret i det første trin).

Derfor svarer reaktionsrækkefølgerne i en kemisk ligning ikke altid til koefficienterne, fordi koefficienterne repræsenterer reaktionens støkiometri, mens reaktionsrækkefølgerne repræsenterer reaktionshastighedens afhængighed af koncentrationerne af reaktanterne.