Hvad er første ordens cyklus reversibel reaktion?

En reversibel reaktion i første ordens cyklus er en kemisk reaktion, hvor reaktanterne og produkterne omdannes i en række trin, der involverer brydning og dannelse af kemiske bindinger. Reaktionen siges at være første orden, fordi reaktionshastigheden er proportional med koncentrationen af ​​en af ​​reaktanterne. Reaktionen siges også at være reversibel, fordi produkterne kan omdannes tilbage til reaktanterne under de samme betingelser.

Et eksempel på en første ordens cyklus reversibel reaktion er reaktionen af ​​brint og oxygen til dannelse af vand. Reaktionen kan repræsenteres ved følgende ligning:

$$2H_2 + O_2 \rightleftharpoons 2H_2O$$

I denne reaktion er hydrogen- og oxygenmolekylerne reaktanterne, og vandmolekylerne er produkterne. Reaktionen er første orden med hensyn til hydrogenkoncentrationen og anden orden med hensyn til oxygenkoncentrationen. Reaktionen er også reversibel, hvilket betyder, at vandmolekylerne kan omdannes tilbage til brint- og iltmolekyler under de samme betingelser.

Hastigheden af ​​en første ordens cyklus reversibel reaktion kan udtrykkes ved følgende ligning:

$$rate =k[A]^n[B]^m$$

hvor:

* k er hastighedskonstanten

* [A] er koncentrationen af ​​reaktant A

* [B] er koncentrationen af ​​reaktant B

* n er rækkefølgen af ​​reaktionen i forhold til reaktant A

* m er rækkefølgen af ​​reaktionen i forhold til reaktant B

For en førsteordens cyklusreversibel reaktion er hastighedskonstanten lig med produktet af fremadgående hastighedskonstanten og den omvendte hastighedskonstanten. Fremadgående hastighedskonstanten er hastighedskonstanten for den fremadrettede reaktion, og den omvendte hastighedskonstanten er hastighedskonstanten for den omvendte reaktion.

Ligevægtskonstanten for en førsteordens cyklusreversibel reaktion kan udtrykkes ved følgende ligning:

$$K_c =\frac{[C]^c}{[A]^a[B]^b}$$

hvor:

* Kc er ligevægtskonstanten

* [C] er koncentrationen af ​​produktet C

* [A] er koncentrationen af ​​reaktant A

* [B] er koncentrationen af ​​reaktant B

* a er rækkefølgen af ​​reaktionen i forhold til reaktant A

* b er rækkefølgen af ​​reaktionen i forhold til reaktant B

* c er rækkefølgen af ​​reaktionen i forhold til produkt C

Ligevægtskonstanten for en reversibel reaktion i første ordens cyklus er lig med forholdet mellem den fremadrettede hastighedskonstant og den omvendte hastighedskonstant.