L'ordine generale di reazione fornisce un'indicazione di come cambiando la concentrazione dei reagenti si cambierà la velocità della reazione. Per ordini di reazione più elevati, la modifica della concentrazione dei reagenti comporta grandi cambiamenti nella velocità di reazione. Per ordini di reazione inferiori, la velocità di reazione è meno sensibile ai cambiamenti della concentrazione.

L'ordine di reazione si trova sperimentalmente cambiando la concentrazione di reagenti e osservando il cambiamento nella velocità di reazione. Ad esempio, se il raddoppio della concentrazione di un reagente raddoppia la velocità di reazione, la reazione è una reazione del primo ordine per quel reagente. Se la velocità aumenta di un fattore quattro o il raddoppio della concentrazione al quadrato, la reazione è di secondo ordine. Per diversi reagenti che prendono parte a una reazione, l'ordine generale di reazione è la somma degli ordini dei singoli ordini di reazione.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

L'ordine generale di reazione è la somma dei singoli ordini di reazione di tutti i reagenti che prendono parte a una reazione chimica. L'ordine di reazione di un reagente indica quanto cambia la velocità di reazione se si modifica la concentrazione del reagente.

Ad esempio, per le reazioni del primo ordine, la velocità di reazione cambia direttamente con la variazione del concentrazione del reagente corrispondente. Per le reazioni del secondo ordine, la velocità di reazione cambia come il quadrato del cambiamento di concentrazione. L'ordine generale di reazione è la somma dei singoli ordini di reazione dei reagenti e misura la sensibilità della reazione ai cambiamenti nelle concentrazioni di tutti i reagenti. I singoli ordini di reazione e quindi l'ordine generale di reazione sono determinati sperimentalmente.
Come funzionano gli ordini di reazione

La velocità di una reazione è correlata alla concentrazione di un reagente dalla costante di velocità, rappresentata dalla lettera k. La costante di frequenza cambia quando cambiano parametri come la temperatura, ma se cambia solo la concentrazione, la costante di velocità rimane fissa. Per una reazione a temperatura e pressione costanti, la velocità è uguale alla costante di velocità per la concentrazione di ciascuno dei reagenti alla potenza dell'ordine di ciascun reagente.

La formula generale è la seguente:

Velocità di reazione \u003d kA ^{xB yC z ..., dove A, B, C ... sono le concentrazioni di ciascun reagente e x, y, z ... sono gli ordini delle singole reazioni.}

L'ordine generale di reazione è x + y + z + .... Ad esempio, per tre reazioni del primo ordine di tre reagenti, l'ordine complessivo di reazione è tre. Per due reazioni del secondo ordine di due reagenti, l'ordine complessivo della reazione è quattro.
Esempi di ordini di reazione

La velocità di reazione dell'orologio di iodio è facile da misurare perché la soluzione nel contenitore di reazione gira blu quando la reazione è completa. Il tempo necessario per diventare blu è proporzionale alla velocità della reazione. Ad esempio, se il raddoppio della concentrazione di uno dei reagenti fa diventare blu la soluzione in metà tempo, la velocità di reazione è raddoppiata.

In una variazione dell'orologio di iodio, le concentrazioni di iodio, bromato e i reagenti all'idrogeno possono essere cambiati e si possono osservare i tempi in cui la soluzione diventa blu. Quando le concentrazioni di iodio e bromato vengono raddoppiate, il tempo di reazione viene ridotto della metà in ciascun caso. Ciò dimostra che i tassi della reazione raddoppiano e che questi due reagenti prendono parte alle reazioni del primo ordine. Quando la concentrazione di idrogeno viene raddoppiata, il tempo di reazione diminuisce di un fattore quattro, il che significa che la velocità dei quadrupli di reazione e la reazione dell'idrogeno sono del secondo ordine. Questa versione dell'orologio allo iodio ha quindi un ordine generale di reazione di quattro.

Altri ordini di reazione includono una reazione di ordine zero per cui il cambiamento della concentrazione non fa alcuna differenza. Le reazioni di decomposizione come la decomposizione di protossido di azoto sono spesso reazioni di ordine zero poiché la sostanza si decompone indipendentemente dalla sua concentrazione.

Le reazioni con altri ordini di reazione globali comprendono reazioni di primo, secondo e terzo ordine. Nelle reazioni del primo ordine, una reazione del primo ordine per un reagente ha luogo con uno o più reagenti che hanno reazioni di ordine zero. Durante una reazione del secondo ordine, si verificano due reagenti con reazioni del primo ordine o un reagente con una reazione del secondo ordine si combina con uno dei più reagenti di ordine zero. Allo stesso modo una reazione del terzo ordine può avere una combinazione di reagenti i cui ordini ne aggiungono fino a tre. In ogni caso, l'ordine indica quanto la reazione accelera o rallenta quando vengono modificate le concentrazioni dei reagenti.