2.9
Reakcja chemiczna jest często reprezentowana przez ogólnie zrównoważone równanie chemiczne wskazujące reagenty i produkty.
Jednak rzeczywista reakcja jest często bardziej złożona i przebiega w wielu etapach. Na przykład ta reakcja tlenku azotu z wodorem, w wyniku której powstaje gazowy azot i woda, zachodzi w trzech odrębnych, następujących po sobie etapach. Te kroki nazywane są mechanizmem reakcji.
Każdy etap w mechanizmie reakcji nazywany jest reakcją elementarną i reprezentuje interakcję, taką jak zerwanie lub utworzenie wiązania, między reagującymi gatunkami.
Określone cząsteczki, takie jak dwutlenek diazotu i podtlenek azotu, powstają podczas jednego etapu podstawowego i są zużywane podczas innego. Takie gatunki nazywane są półproduktami reakcji.
Półprodukty reakcji to nie to samo, co stany przejściowe, które występują tylko podczas przemiany reagentów w produkty.
Mechanizmy reakcji są stawiane na podstawie ich zrównoważonych równań chemicznych i eksperymentalnie wyznaczonych praw szybkości każdego etapu elementarnego.
Każdy krok ma określoną szybkość reakcji, stałą szybkości i energię aktywacji. Najwolniejszy krok nazywany jest krokiem określającym szybkość i wpływa na szybkość reakcji netto. Może być używany do weryfikacji prawa szybkości dla całej reakcji i do walidacji proponowanego mechanizmu reakcji.
Rozważ rozkład podtlenku azotu na azot i tlen. Eksperymentalnie wyznaczone prawo szybkości nie odpowiada wyrażeniu szybkości reakcji jednoetapowej, co potwierdza obserwowana obecność atomów tlenu - reakcji pośredniej.
W związku z tym zaproponowano mechanizm reakcji, w którym wszystkie kroki kumulują się, aby uzyskać ogólną reakcję.
Po pierwsze, stałe szybkości wskazują, że pierwszym krokiem jest krok ograniczający szybkość. Jest najwolniejszy, a tym samym wpływa na ogólną szybkość reakcji. Ustawa o stawkach zaproponowana na tym etapie może zostać ustalona na równi z ogólną ustawą o stawkach.
To proponowane prawo szybkości, wyprowadzone bezpośrednio ze stężenia molekularnego elementarnego reagenta, jest zgodne z eksperymentalnym prawem szybkości i weryfikuje przewidywany mechanizm reakcji.
Ten tekst jest adaptacją z Openstax, Chemistry 2e, 12.6: Reaction Mechanisms.
Reakcje chemiczne często zachodzą etapami i obejmują dwie lub więcej odrębnych reakcji zachodzących w sekwencji.Mechanizm reakcji (lub ścieżka reakcji…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.