Põhiline erinevus kooskõlastatud ja astmeliste reaktsioonide vahel on see, et kooskõlastatud reaktsioonid on üheastmelised reaktsioonid, samas kui astmelised reaktsioonid on mitmeastmelised reaktsioonid.
Mõisted kooskõlastatud ja astmelised reaktsioonid kuuluvad füüsikalise keemia valdkonda, kus reaktsioonide kiirused määratakse reagendi ja toote koguste ajas muutumise põhjal. Kõik meile teadaolevad keemilised reaktsioonid võib sõltuv alt reaktsiooni mehhanismist liigitada kahte erinevasse rühma: kooskõlastatud reaktsioonid ja astmelised reaktsioonid.
Mis on kooskõlastatud reaktsioonid?
Kooskõlastatud reaktsioonid on keemilised reaktsioonid, mis hõlmavad ainult ühte etappi. See tähendab; kõik üheetapilised reaktsioonid kuuluvad kooskõlastatud reaktsioonide kategooriasse. Seetõttu toimuvad sidemete katkemise ja sidemete moodustumise reaktsioonid toodete moodustamiseks samaaegselt. Teisisõnu, seda tüüpi keemiliste reaktsioonide käigus ei teki reaktiivseid vaheühendeid ega ebastabiilseid kõrge energiaga komplekse.
Joonis 01: Näide kooskõlastatud reaktsioonist (sisaldab ebastabiilset vaheühendit)
Üldiselt ei sõltu kooskõlastatud reaktsioonid lahusti polaarsusest ja reaktsiooni mehhanismi nimetatakse kooskõlastatud mehhanismiks. Mõned levinumad näited seda tüüpi reaktsioonide kohta hõlmavad peritsüklilisi reaktsioone, SN2 reaktsioone ja mõningaid ümberkorraldusreaktsioone, nagu Claiseni ümberkorraldus.
Mis on astmelised reaktsioonid?
Astmelised reaktsioonid on mitmeastmelised reaktsioonid. Seetõttu on nendes reaktsioonides üks või rohkem keemilisi vaheühendeid. Need vahesaadused on tavaliselt väga reaktsioonivõimelised kõrge energia tõttu, mis muudab need ebastabiilseks. Astmelised reaktsioonid sisaldavad tavaliselt kahte või enamat elementaarset reaktsiooni.
Joonis 02: samm-sammulise reaktsiooni näide
Erinev alt astmelistest reaktsioonidest toimub sideme katkemine ja sideme moodustumine astmelistes reaktsioonides erinevates etappides (mitte ühes etapis). Seetõttu ei saa reagendid otse toodeteks muutuda. "Üldreaktsioon" astmelises reaktsioonis, mis annab reagentide muundamise toodeteks. Saame üldise reaktsiooni saada, tasakaalustades täpselt kõik etapiviisilise reaktsiooni etapid. Sellest hoolimata on astmelises reaktsioonis üks elementaarne reaktsioon, mis määrab reaktsiooni kiiruse. See on reaktsioonirea kõige aeglasem reaktsioon ja see võib, kuid ei pruugi sisaldada reagente või tooteid (see võib sisaldada ainult reaktsiooni vaheühendeid).
Mis vahe on kooskõlastatud ja astmelisel reaktsioonil?
Mõisted kooskõlastatud ja astmelised reaktsioonid kuuluvad füüsikalise keemia valdkonda, kus reaktsioonide kiirused määratakse reagendi ja toote koguste ajas muutumise põhjal. Peamine erinevus kooskõlastatud ja astmeliste reaktsioonide vahel on see, et kooskõlastatud reaktsioonid on üheetapilised reaktsioonid, samas kui astmelised reaktsioonid on mitmeastmelised reaktsioonid. Kooskõlastatud reaktsiooni kiirust määrav samm on ise kooskõlastatud reaktsioon. Kuid astmeliste reaktsioonide puhul on kiirust määrav etapp kõige aeglasem elementaarne reaktsioon.
Lisaks ei esine kooskõlastatud reaktsioonides reaktsiooni vaheühendeid, kuna reagendid muunduvad otse produktideks. Kuid astmelistes reaktsioonides on üks või mitu vaheühendit, mis on ühendi kõrge energiataseme tõttu väga ebastabiilsed. Astmelise reaktsiooni üldine reaktsioon annab reagentide muundamise produktideks.
Allpool infograafikat leiate rohkem üksikasju kooskõlastatud ja järkjärguliste reaktsioonide erinevuste kohta.
Kokkuvõte – kooskõlastatud ja astmelised reaktsioonid
Kõik meile teadaolevad keemilised reaktsioonid võib jagada kahte rühma: kooskõlastatud reaktsioonid ja astmelised reaktsioonid. Peamine erinevus kooskõlastatud ja astmeliste reaktsioonide vahel on see, et kooskõlastatud reaktsioonid on üheetapilised reaktsioonid, samas kui astmelised reaktsioonid on mitmeastmelised reaktsioonid.
