Qu'est-ce qu'une réaction de second ordre en chimie?

Une réaction du deuxième ordre est un type de réaction chimique qui dépend des concentrations de réactif du second ordre ou de deux réactifs du premier ordre. Cette réaction se déroule à une vitesse proportionnelle au carré de la concentration d'un réactif ou du produit des concentrations de deux réactifs. La vitesse à laquelle les réactifs sont consommés est appelée vitesse de réaction.

Formulation de réactions chimiques générales

Cette vitesse de réaction pour une réaction chimique générale aA + bB → cC + dD peut être exprimée en termes de concentrations des réactifs par l'équation:

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

Ici, k est une constante; [A] et [B] sont les concentrations des réactifs; et X et y sont les ordres des réactions déterminés par expérimentation et à ne pas confondre avec les coefficients stoechiométriques une et b.

L'ordre d'une réaction chimique est la somme des valeurs X et y. Une réaction du second ordre est une réaction où x + y = 2. Cela peut se produire si un réactif est consommé à un taux proportionnel au carré de la concentration du réactif (taux = k [A]²) ou les deux réactifs sont consommés linéairement dans le temps (taux = k [A] [B]). Les unités de la constante de vitesse, k, d'une réaction de second ordre sont M^-1· S^-1. En général, les réactions de second ordre prennent la forme:

2 A → produits
ou
A + B → produits.

Exemples de réactions chimiques de second ordre

Cette liste de dix réactions chimiques de second ordre présente certaines réactions qui ne sont pas équilibrées. En effet, certaines réactions sont des réactions intermédiaires d'autres réactions.

H⁺ + OH^- → H₂O
Les ions hydrogène et les ions hydroxy forment de l'eau.

2 NON₂ → 2 NO + O₂
Le dioxyde d'azote se décompose en monoxyde d'azote et en une molécule d'oxygène.

2 HI → I₂ + H₂
L'iodure d'hydrogène se décompose en iode gazeux et en hydrogène gazeux.

O + O₃ → O₂ + O₂
Pendant la combustion, les atomes d'oxygène et l'ozone peuvent former des molécules d'oxygène.

O₂ + C → O + CO
Autre réaction de combustion, les molécules d'oxygène réagissent avec le carbone pour former des atomes d'oxygène et du monoxyde de carbone.

O₂ + CO → O + CO₂
Cette réaction suit souvent la réaction précédente. Les molécules d'oxygène réagissent avec le monoxyde de carbone pour former du dioxyde de carbone et des atomes d'oxygène.

O + H₂O → 2 OH
Un produit commun de la combustion est l'eau. Celui-ci, à son tour, peut réagir avec tous les atomes d'oxygène libres produits dans les réactions précédentes pour former des hydroxydes.

2 NOBr → 2 NO + Br₂
En phase gazeuse, le bromure de nitrosyle se décompose en oxyde d'azote et en brome gazeux.

NH₄CNO → H₂NCONH₂
Le cyanate d'ammonium dans l'eau s'isomérise en urée.

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH
Dans ce cas, un exemple d'hydrolyse d'un ester en présence d'une base, l'acétate d'éthyle en présence de soude.