Çok Adımlı Reaksiyonlar

Bir kimyasal reaksiyon genellikle reaktanları ve ürünleri gösteren genel dengeli bir kimyasal denklem ile temsil edilir.

Bununla birlikte, gerçek reaksiyon genellikle daha karmaşıktır ve birden fazla adımda ortaya çıkar. Örneğin, nitrik oksidin nitrojen gazı ve su oluşturan hidrojen ile bu reaksiyonu, birbirini izleyen üç farklı adımda gerçekleşir. Bu adımlara reaksiyon mekanizması denir.

Reaksiyon mekanizmasındaki her adıma temel reaksiyon denir ve reaksiyona giren türler arasındaki bağ kırılması veya oluşumu gibi etkileşimi temsil eder.

Dinitrojen dioksit ve azot oksit gibi spesifik moleküller, bir temel adım sırasında oluşur ve başka bir aşamada tüketilir. Bu tür türlere reaksiyon ara ürünleri denir.

Reaksiyon ara ürünleri, yalnızca reaktanların ürünlere dönüşümü sırasında var olan geçiş durumlarıyla aynı değildir.

Reaksiyon mekanizmaları, dengeli kimyasal denklemlerine ve her bir temel adımın deneysel olarak belirlenmiş hız yasalarına dayanarak hipotez edilir.

Her adımın belirli bir reaksiyon hızı, hız sabiti ve aktivasyon enerjisi vardır. En yavaş adım, hız belirleyici adım olarak adlandırılır ve net reaksiyon hızını etkiler. Genel reaksiyon için hız yasasını doğrulamak ve önerilen bir reaksiyon mekanizmasını doğrulamak için kullanılabilir.

Azot oksidin nitrojen ve oksijene ayrışmasını düşünün. Deneysel olarak belirlenen hız yasası, gözlemlenen oksijen atomlarının varlığı ile desteklenen tek adımlı bir reaksiyonun hız ifadesine karşılık gelmez - bir reaksiyon ara maddesi.

Bu nedenle, genel reaksiyonu vermek için tüm adımların biriktiği bir reaksiyon mekanizması önerilmiştir.

İlk olarak, hız sabitleri, ilk adımın hız sınırlama adımı olduğunu gösterir. En yavaş olanıdır ve bu nedenle genel reaksiyon hızını etkiler. Bu adımdan önerilen bir oran yasası, genel oran yasasına eşit olarak ayarlanabilir.

Doğrudan temel reaktantın moleküler konsantrasyonundan türetilen bu önerilen hız yasası, deneysel hız yasasıyla eşleşir ve tahmin edilen reaksiyon mekanizmasını doğrular.

Bu metin Openstax, Chemistry 2e, 12.6: Reaction Mechanisms adlı kaynaktan uyarlanmıştır.