Molekularitas dalam kimia adalah jumlah entitas molekul yang bertabrakan yang terlibat dalam satu tahap reaksi.
Sejauh orde reaksi diturunkan secara eksperimental, molekularitas adalah konsep teoretis dan hanya dapat diterapkan dengan menerapkan reaksi unsurter. Dalam reaksi unsur, orde reaksi, molekularitas, dan koefisien stoikiometri adalah sama, lebih dari sekadar numerik, karena keduanya merupakan konsep yang berbeda.
- Reaksi yang melibatkan entitas molekul disebut unimolekular.
- Reaksi yang melibatkan dua entitas molekul disebut bimolekular.
- Reaksi yang melibatkan tiga entitas molekul disebut termomolekular.
Termolekuler dalam larutan atau campuran gas sangat jarang, karena ketidakmungkinan tiga entitas molekul bertabrakan secara bersamaan.
Di luar itu, istilah termomolekuler juga digunakan untuk merujuk pada reaksi asosiasi dari tiga jenis benda:
Dimana M pada jamur menunjukkan bahwa untuk menghemat energi dan momentum diperlukan reaksi kedua dengan benda ketiga. Setelah tumbukan bimolekul awal A dan B, reaksi antara yang tereksitasi secara energik terbentuk, kemudian mereka bertabrakan dengan tubuh M, dalam reaksi bimolekuler kedua, mentransfer kelebihan energi ke sana.
Reaksi dapat dijelaskan sebagai dua reaksi berurutan:
Reaksi-reaksi ini sering memiliki daerah transisi yang bergantung pada suhu dan tekanan dengan kinetika orde kedua hingga ketiga.
Beberapa reaksi terjadi dalam satu langkah. Reaksi di mana atom klor dipindahkan dari ClNO2 ke NO untuk membentuk NO2 dan CLNO adalah contoh yang baik dari reaksi satu langkah.
ClNO2 (g) + NO (g) NO2 (g) + ClNO (g)
Reaksi lain terjadi dalam serangkaian langkah individu. N2O5, misalnya, terurai menjadi NO2 dan O2 melalui mekanisme tiga langkah.
Langkah 1: N2O5 NO2 + NO3
Langkah 2: NO2 + NO3 NO2 + NO + O2
Langkah 3: TIDAK + NO3 2 NO2
Langkah-langkah reaksi diklasifikasikan dalam hal molekuleritas, yang menggambarkan jumlah molekul yang dikonsumsi. Ketika satu molekul dikonsumsi, langkahnya disebut unimolekuler. Ketika dua molekul dikonsumsi, langkahnya adalah bimolekular.
Mari kita coba menentukan molekuleritas dari setiap langkah dalam reaksi di mana N2O5 terurai menjadi NO2 dan O2.
Yang harus kita lakukan adalah menghitung jumlah molekul yang dikonsumsi dalam setiap langkah reaksi ini untuk memutuskan bahwa langkah pertama adalah unimolekul dan bahwa dua langkah lainnya adalah bimolekul:
Reaksi juga dapat diklasifikasikan menurut urutannya. Penguraian N2O5 merupakan reaksi orde satu karena laju reaksi bergantung pada konsentrasi N2O5 yang dipangkatkan pertama.
Laju = k.[N2O5]
Penguraian Hl merupakan reaksi orde dua karena laju reaksi bergantung pada konsentrasi Hl yang dipangkatkan kedua.
Tingkat = k.[HI] 2
Jika laju reaksi bergantung pada lebih dari satu reaktan, kita mengklasifikasikan reaksi berdasarkan orde masing-masing reaktan.
Sekarang kita akan mengklasifikasikan urutan reaksi antara NO dan O2 untuk membentuk NO2:
2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g)
Asumsikan hukum laju berikut untuk reaksi ini:
Tingkat = k.[NO] 2 [O2]
Ini adalah reaksi orde pertama pada O2, orde kedua pada NO, dan orde global ketiga.
Perbedaan antara molekularitas dan orde reaksi adalah penting. Molekularitas reaksi, atau langkah dalam reaksi, menggambarkan apa yang terjadi pada tingkat molekuler. Urutan reaksi menggambarkan apa yang terjadi pada skala makroskopik.
Kita menentukan orde reaksi dengan mengamati apakah produk reaksi muncul atau reaktan hilang. Molekularitas reaksi adalah sesuatu yang kami simpulkan untuk menjelaskan hasil eksperimen ini.