2.11
تستخدم مخططات الطاقة لتمثيل التغير في الطاقة للجزيئات المشاركة في تفاعل كيميائي.
تقاس الطاقة الحرة على طول المحور y ، ويتم رسم إحداثيات التفاعل على المحور x.
يشير إحداثي التفاعل إلى تقدم تحويل المواد المتفاعلة إلى نواتج. تمثل القمم الموجودة في مخطط الطاقة الحالات الانتقالية ، بينما تمثل الوديان الوسيطة التفاعلية.
مع تقدم التفاعل ، تمر المواد المتفاعلة عبر حالة غير مستقرة من الطاقة الحرة القصوى ، تسمى المركب المنشط ، أو الحالة الانتقالية. تدوم لأقل من بيكو ثانية واحدة ولا يمكن عزلها. تعتمد قدرة المتفاعل على تحقيق حالة انتقالية معينة على قيمة طاقة التنشيط.
يستخدم رمز الخنجر المزدوج لوصف حالات الانتقال. إذا كان من السهل تحقيق الحالة الانتقالية ، فإن الخنجر المزدوج المرتبط دلتا-G يكون صغيرا ، ويكون التفاعل سريعا. على العكس من ذلك ، إذا كان من الصعب تحقيق الحالة الانتقالية ، فإن الخنجر المزدوج المرتبط ب delta-G يكون كبيرا ، ومعدل التفاعل بطيء.
وفقا لافتراض هاموند ، في عملية طاردة للحرارة من خطوة واحدة ، تشبه بنية الحالة الانتقالية إلى حد كبير بنية المواد المتفاعلة ، حيث أن الحالة الانتقالية أقرب في الطاقة إلى المواد المتفاعلة منها إلى المنتجات.
وفي الوقت نفسه ، في عملية ماص للحرارة من خطوة واحدة ، يشبه هيكل الحالة الانتقالية إلى حد كبير بنية المنتجات ، حيث تكون الحالة الانتقالية أقرب في الطاقة إلى المنتجات منها إلى المواد المتفاعلة.
يتوافق الوسيط التفاعلي مع الحد الأدنى من الطاقة بين حالتين انتقاليتين. يصعب عزل المواد الوسيطة عالية التفاعل ولها عمر قصير ، في حين أن تلك ذات الطاقات المنخفضة لها عمر أطول.
تتضمن المواد الوسيطة التفاعلية الأكثر شيوعا في الكيمياء العضوية جذور الكربون أو مراكز الكربون بدون أربع روابط. على سبيل المثال ، تعمل الكربوكاتيون كمستقبلات للإلكترون وتعمل الكربانيونات كمتبرعين بالإلكترون.
مخططات الطاقة الحرة، أو مخططات إحداثيات التفاعل، هي رسوم بيانية توضح تغيرات الطاقة التي تحدث أثناء التفاعل الكيميائي. توضح إحداثيات التفاعل الممثلة عل…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.