Che cos'è una reazione del secondo ordine in chimica?

Una reazione del secondo ordine è un tipo di reazione chimica che dipende dalle concentrazioni del reagente di un secondo ordine o di due reagenti del primo ordine. Questa reazione procede ad una velocità proporzionale al quadrato della concentrazione di un reagente o al prodotto delle concentrazioni di due reagenti. La velocità con cui vengono consumati i reagenti è chiamata velocità di reazione.

Formulazione di reazioni chimiche generali

Questa velocità di reazione per una reazione chimica generale aA + bB → cC + dD può essere espressa in termini di concentrazioni dei reagenti mediante l'equazione:

rate = k [A] x [B] yrate = k [A] x [B] yrate = k [A] x [B] y

Qui, K è una costante; [A] e [B] sono le concentrazioni dei reagenti; e X e y sono gli ordini delle reazioni determinati dalla sperimentazione e da non confondere con i coefficienti stechiometrici un' e B.

L'ordine di una reazione chimica è la somma dei valori X e y. Una reazione del secondo ordine è una reazione in cui x + y = 2. Ciò può accadere se un reagente viene consumato ad una velocità proporzionale al quadrato della concentrazione del reagente (velocità = k [A]²) o entrambi i reagenti vengono consumati linearmente nel tempo (rate = k [A] [B]). Le unità della costante di velocità, K, di una reazione del secondo ordine sono M^-1·S^-1. In generale, le reazioni del secondo ordine assumono la forma:

2 A → prodotti
o
A + B → prodotti.

Esempi di reazioni chimiche del secondo ordine

Questo elenco di dieci reazioni chimiche di secondo ordine presenta alcune reazioni che non sono bilanciate. Questo perché alcune reazioni sono reazioni intermedie di altre reazioni.

H⁺ + OH^- → H₂O
Gli ioni idrogeno e gli ioni idrossi formano l'acqua.

2 NO₂ → 2 NO + O₂
Il biossido di azoto si decompone in monossido di azoto e una molecola di ossigeno.

2 HI → I₂ + H₂
Lo ioduro di idrogeno si decompone in gas iodio e idrogeno.

O + O₃ → O₂ + O₂
Durante la combustione, gli atomi di ossigeno e l'ozono possono formare molecole di ossigeno.

O₂ + C → O + CO
Un'altra reazione di combustione, le molecole di ossigeno reagiscono con il carbonio per formare atomi di ossigeno e monossido di carbonio.

O₂ + CO → O + CO₂
Questa reazione segue spesso la reazione precedente. Le molecole di ossigeno reagiscono con il monossido di carbonio per formare anidride carbonica e atomi di ossigeno.

O + H₂O → 2 OH
Un prodotto comune della combustione è l'acqua. Questo, a sua volta, può reagire con tutti gli atomi di ossigeno sciolti prodotti nelle reazioni precedenti per formare idrossidi.

2 NOBr → 2 NO + Br₂
Nella fase gassosa, il bromuro di nitrosil si decompone in ossido di azoto e gas di bromo.

NH₄CNO → H₂NCONH₂
Il cianato di ammonio nell'acqua isomerizza in urea.

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH
In questo caso, un esempio dell'idrolisi di un estere in presenza di una base, acetato di etile in presenza di idrossido di sodio.