2.11
Energiediagramme werden verwendet, um die Energieänderung der Moleküle darzustellen, die an einer chemischen Reaktion beteiligt sind.
Die freie Energie wird entlang der y-Achse gemessen, und die Reaktionskoordinate wird auf der x-Achse aufgetragen.
Die Reaktionskoordinate zeigt den Fortschritt der Umwandlung von Reaktanten in Produkte an. Die Spitzen im Energiediagramm stellen die Übergangszustände dar, während die Täler die reaktiven Zwischenprodukte darstellen.
Während die Reaktion fortschreitet, durchlaufen die Reaktanten einen instabilen Zustand maximaler freier Energie, den sogenannten aktivierten Komplex oder Übergangszustand. Sie dauern weniger als eine Pikosekunde und können nicht isoliert werden. Die Fähigkeit des Reaktanten, einen gegebenen Übergangszustand zu erreichen, hängt vom Wert der Aktivierungsenergie ab.
Das Doppeldolchsymbol wird verwendet, um Übergangszustände zu beschreiben. Ist der Übergangszustand leicht zu erreichen, ist der zugehörige Delta-G-Doppeldolch klein und die Reaktion schnell. Ist der Übergangszustand dagegen schwer zu erreichen, ist der zugehörige Delta-G-Doppeldolch groß und die Reaktionsgeschwindigkeit langsam.
Nach dem Postulat von Hammond ähnelt die Struktur des Übergangszustands in einem einstufigen exothermen Prozess stark der der Reaktanten, da der Übergangszustand energetisch näher an den Reaktanten als an den Produkten liegt.
In einem einstufigen endothermen Prozess ähnelt die Struktur des Übergangszustands der der Produkte sehr gut, da der Übergangszustand energetisch näher an den Produkten als an den Reaktanten liegt.
Ein reaktives Zwischenprodukt entspricht einem Energieminimum zwischen zwei Übergangszuständen. Hochreaktive Zwischenprodukte sind schwer zu isolieren und haben eine kurze Lebensdauer, während solche mit niedrigeren Energien eine längere Lebensdauer haben.
Bei den gebräuchlichsten reaktiven Zwischenprodukten in der organischen Chemie handelt es sich um Kohlenstoffradikale oder Kohlenstoffzentren ohne vier Bindungen. Zum Beispiel wirken Karbonationen als Elektronenakzeptoren und Carbanionen als Elektronendonatoren.
Freie-Energie-Diagramme oder Reaktionskoordinatendiagramme sind Diagramme, die die Energieänderungen zeigen, die während einer chemischen Reaktion auf…
Urheberrecht © 2026 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten.