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Une réaction du second ordre est un type de réaction chimique qui dépend des concentrations d’un 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 au produit des concentrations de deux réactifs. La vitesse à laquelle les réactifs sont consommés est appelée la 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 l’expérimentation et à ne pas confondre avec les coefficients stoechiométriques a 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 une vitesse proportionnelle au carré de la concentration du réactif (vitesse = k[A]2) ou les deux réactifs sont consommés de manière linéaire 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 du second ordre prennent la forme
2 A → productsorA + B → products.
Exemples de réactions chimiques de second ordre
Cette liste de dix réactions chimiques de second ordre présente certaines réactions qui ne sont pas équilibrées. Cela s’explique par le fait que certaines réactions sont des réactions intermédiaires d’autres réactions.
H+ + OH- → H2OLes ions hydrogène et les ions hydroxy forment l’eau.
2 NO2 → 2 NO + O2Le dioxyde d’azote se décompose en monoxyde d’azote et en une molécule d’oxygène.
2 HI → I2 + H2L’iodure d’hydrogène se décompose en gaz d’iode et en gaz d’hydrogène.
O + O3 → O2 + O2Lors de la combustion, les atomes d’oxygène et l’ozone peuvent former des molécules d’oxygène.
O2 + C → O + COAutre 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 + CO2Cette réaction fait souvent suite à la réaction précédente. Les molécules d’oxygène réagissent avec le monoxyde de carbone pour former des atomes de dioxyde de carbone et d’oxygène.
O + H2O → 2 OHUn produit de combustion courant est l’eau. Celle-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 + Br2En phase gazeuse, le bromure de nitrosyle se décompose en oxyde d’azote et en brome gazeux.
NH4CNO → H2NCONH2Le cyanate d’ammonium dans l’eau s’isomérise en urée.
CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OHDans ce cas, un exemple de l’hydrolyse d’un ester en présence d’une base, l’acétate d’éthyle en présence d’hydroxyde de sodium.
