أحدث الموضوعات

تفاعلات الرتبة الثالثة Third Order Reactions


تعريف تفاعلات الرتبة الثالثة Third Order Reactions

هي التفاعلات التي تعتمد فيها سرعة التفاعل على ثلاث تركيزات ويمثل التفاعل بالمعادلة العامة التالية: 

A + B + C → Products

ويوجد ثلاث حالات من هذة التفاعلات :

الحالة الأولى

عندما تكون المواد الثلاثة المتفاعلة في تركيزات أولية مختلفة a , b , c ويمثل التفاعل بالمعادلة العامة التالية:

A + B + C → Products

وإذا كانت الكمية المتفاعلة من كل منهما هي x عند زمن t فإن معادلة السرعة تكون:


والصورة التكاملية لهذه المعادلة معقدة وتعطي في النهاية النتيجة التالية:


وفي الحالة البسيطة عندما يتساوى تركيزان من الثلاثة مثلاً a = b فان المعادلة تصبح:


وتعطي بعد التكامل النتيجة التالية:

الحالة الثانية

وهى عندما تتفاعل جزئيين من مادة واحدة مع جزئ واحد من مادة أخري وتمثل بالمعادلة العامة:

2A + B → Products

وتكون التركيزات عند أي زمن (a – 2x) ، (b – x) وتصبح معادلة السرعة:


وبإجراء التكامل نحصل على:

الحالة الثالثة

أبسط الحالات عندما تتفاعل ثلاث جزيئات من مادة واحدة وتمثل بالمعادلة العامة:

3A → Products

وهو نفس التفاعل الأول عندما a = b =c وتصبح معادلة السرعة كالتالي :


وبإجراء التكامل بين الحدود:


وهي معادلة السرعة لتفاعل بسيط من الرتبة الثالثة وبرسم العلاقة بين 1/(a-x)2 مع الزمن نحصل على خط مستقيم له ميل يساوي 2 k وتقاطع يساوي. 1/a2

وحدات ثابت السرعة لتفاعلات الرتبة الثالثة K 

يتضح من المعادلة رقم (5) أن وحدات ثابت السرعة K هي :


أي أن القيمة العددية لثابت السرعة في تفاعل الرتبة الثانية تختلف عن الرتبة الأولى في أنها تعتمد على التركيز والزمن.

فترة نصف العمر Half Life period

** تعرف فترة نصف العمر لأي تفاعل بأنها "الزمن اللازم لكي ينخفض تركيز المادة المتفاعلة إلى نصف قيمته الأولية" أو "الزمن اللازم لإتمام نصف التفاعل"

** إذا عوضنا فى المعادلة (5) عن قيمة (x) بالقيمة a/2 يمكن الحصول على فترة نصف العمر:


أى انه في تفاعلات الرتبة الثانية تتناسب فترة نصف العمر تناسباً عكسياً مع مربع التركيز الأولى (الابتدائي)

أمثلة لتفاعلات الرتبة الثالثة

(أ) تفاعلات غازية من الرتبة الثالثة

لا يعرف على وجه التأكيد إلا خمسة تفاعلات غازية متجانسة من الرتبة الثالثة وكلها تتضمن تفاعل أكسيد النيتريك مع أي من الكلور ، البروم ، الأكسجين والهيدروجين أو الديوتيريوم.

ففي حالة التفاعل مع الهيدروجين مثلاً

2 NO + H2 → N2O + H2O

وفي وجود زيادة من الهيدروجين يعطي ثابت السرعة بالمعادلة (**)  أعلاه عند زمن t عندئذ تستهلك نصف كمية اكسيد النيتريك أى أن (2x = a/2) وتصبح المعادلة كالآتي:

(ب) تفاعلات الرتبة الثالثة في المحاليل

ومن أمثلتها أكسدة كبريتات الحديدوز في الماء والتفاعل بين أيونات اليوديد والحديديك في المحاليل المائية والتفاعل بين كلوريد البينزويل والكحولات في محلول الأثير وكذلك تحلل حمض الهيبوبروموز في درجة حموضة ثابتة.

إقرأ هذة الموضوعات المهمة : (أضغط على الموضوع الذي تريده)




المراجع :
- الكيمياء الحركية والكهربية.محمد مجدي عبد الله واصل ، الطبعة لأولى (1425هـ - 2004م) / دار النشر للجامعات - القاهرة - جمهورية مصر العربية 

ليست هناك تعليقات