2.11
I diagrammi energetici vengono utilizzati per rappresentare la variazione di energia per le molecole coinvolte in una reazione chimica.
L'energia libera viene misurata lungo l'asse y e la coordinata di reazione viene tracciata sull'asse x.
La coordinata di reazione indica l'andamento della conversione dei reagenti in prodotti. I picchi sul diagramma di energia rappresentano gli stati di transizione, mentre le valli rappresentano gli intermedi reattivi.
Man mano che la reazione progredisce, i reagenti passano attraverso uno stato instabile di massima energia libera, chiamato complesso attivato o stato di transizione. Durano meno di un picosecondo e non possono essere isolati. La capacità del reagente di raggiungere un dato stato di transizione dipende dal valore dell'energia di attivazione.
Il simbolo del doppio pugnale è usato per descrivere gli stati di transizione. Se lo stato di transizione è facile da raggiungere, il doppio pugnale delta-G associato è piccolo e la reazione è veloce. Al contrario, se lo stato di transizione è difficile da raggiungere, il doppio pugnale delta-G associato è grande e la velocità di reazione è lenta.
Secondo il postulato di Hammond, in un processo esotermico a passo singolo, la struttura dello stato di transizione assomiglia molto a quella dei reagenti, poiché lo stato di transizione è più vicino in energia ai reagenti che ai prodotti.
Nel frattempo, in un processo endotermico a passo singolo, la struttura dello stato di transizione assomiglia molto a quella dei prodotti, poiché lo stato di transizione è più vicino in energia ai prodotti che ai reagenti.
Un intermedio reattivo corrisponde a un minimo di energia tra due stati di transizione. Gli intermedi altamente reattivi sono difficili da isolare e hanno una durata di vita breve, mentre quelli con energie più basse hanno una vita più lunga.
Gli intermedi reattivi più comuni in chimica organica coinvolgono radicali di carbonio o centri di carbonio senza quattro legami. Ad esempio, i carbocationi agiscono come accettori di elettroni e i carbanioni agiscono come donatori di elettroni.
I diagrammi di energia libera, o diagrammi delle coordinate di reazione, sono grafici che mostrano i cambiamenti di energia che si verificano durante…
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