Le reazioni seguono la cinetica del terzo ordine se la loro velocità è determinata dalla variazione di concentrazione di tre specie.
È quindi necessario che nella reazione compaiano, tra prodotti e reagenti, tre specie differenti.
Vi sono tre possibili casi:
- Unico reagente: 3 A → prodotti
- Due reagenti : 2 A + B → prodotti
- Tre reagenti : A + B + C → prodotti
Cinetica delle reazioni del terzo ordine
In quest’ultimo caso che rappresenta il caso più generale dette a, b e c le concentrazioni iniziali di A, B e C espresse in termini di molarità, dette x le moli per litro di ciascun reagente che si consumano in un certo tempo t si ha:
dx/dt = – d(a-x)/dt = – d(b-x)/dt= – d(c-x)/dt = k(a-x)(b-x)(c-x)
se le concentrazioni di A, B e C sono uguali:
dx/dt = (ka-x)3
che è la stessa espressione che si verifica nel primo caso nell’ipotesi di un solo reagente.
Se le concentrazioni di B e di C sono uguali mentre la concentrazione di A è diversa ( a≠ b= c) si ha:
dx/dt =k(a-x)(b-x)2
l’unità di misura di k è L2mol-2s-1
Esempi di reazioni del terzo ordine
Esempi di reazioni del terzo ordine sono la formazione del:
- biossido di azoto a partire da monossido di azoto e ossigeno: 2 NO + O2 → 2 NO2
- biossido di azoto a partire da monossido di azoto e idrogeno: 2 NO + H2 → N2O + H2O
- cloruro di nitrosile a partire da monossido di azoto e cloro : 2 NO + Cl2 → 2 NOCl
- cloruro ferroso a partire da cloruro ferrico : 2 FeCl3 + SnCl2 → 2 FeCl2 + SnCl4
Nel caso della prima reazione k = [NO]2[O2], nel secondo caso k = [NO]2[H2] , nel terzo caso k = [NO]2[Cl] e nel quarto k = [FeCl2 ]2 [SnCl4 ].
In tutti e quattro i casi l’ordine della reazione dato dalla somma degli esponenti 2+1 = 3