Põhierinevus elementaarse etapi ja kiiruse määramise etapi vahel on see, et elementaarsed etapid on keemilised reaktsioonid, kus reagendid reageerivad, saades kas lõppsaaduse või vaheühendi, samas kui kiiruse määramise etapp on mitmeastmelise protsessi kõige aeglasem reaktsioonietapp.
Terineid elementaarne etapp ja kiiruse määramise etapp kasutatakse keemiliste reaktsioonide reaktsioonikiiruse arutamiseks, eriti kui enne lõpptoote moodustamist on kaks või enam etappi. Selle mitmeastmelise protsessi iga etappi nimetatakse elementaarseks sammuks. Nendel sammudel on erinevad määrad. Protsessi kiiruse määramise etapp on kõige aeglasem.
Mis on algetapp?
Elementaarsed sammud on mitmeastmelise protsessi üksiketapid. Elementaarne etapp on keemiline reaktsioon, kus üks või kaks reagenti reageerivad, saades kas lõpp- või vaheprodukti. See on üks reaktsioonietapp ja sellel on üks ülemineku olek. Üldiselt, kui teatud keemilise reaktsiooni käigus ei teki vaheprodukte, nimetatakse seda reaktsiooni elementaarreaktsiooniks. Pealegi on keemilise reaktsiooni mehhanism elementaarsete etappide kogum. Seetõttu kirjeldab elementaarreaktsioon üksikut hetke reaktsiooni ajal, mil molekulid purunevad ja/või moodustavad uusi sidemeid.
Kõigi tasakaalustatud elementaarsete etappide summa annab üldise reaktsiooni. Mitmeastmelise protsessi elementaarsetel etappidel on erinevad reaktsioonikiirused; nt. mõned põhietapid toimuvad kiiresti, teised aga väga aeglased. Seetõttu on kiiruse määramise etapp või reaktsiooni aeglasem etapp samuti elementaarse reaktsiooni tüüp.
Elementaarreaktsioone saab liigitada nende molekulaarsuse alusel. Siin kasutatakse elementaarse etapi molekulaarsuse andmiseks reaktsioonis osalevate molekulide arvu. Nt. kui on üks reagent, on see ühemolekulaarne ja kui on kaks reagenti, on see bimolekulaarne. Ühemolekulaarsed ja bimolekulaarsed on elementaarsete reaktsioonide levinumad tüübid. Termomolekulaarsed (kolm reagenti) reaktsioonid on haruldased, kuna kolme molekuli samaaegne kokkupõrge on haruldane.
Mis on määra määramise samm?
Kiiruse määramise etapp on mitmeastmelise reaktsiooniprotsessi aeglaseim etapp. See on üks samm sammude seeria seas. Mõnel reaktsioonil on aga ainult üks keemiline reaktsioon (mitte reaktsioonide jada); seega on need reaktsioonid alati kiirust määravad reaktsioonid. Kõige aeglasema kiirusega reaktsiooni peetakse kiirust määravaks reaktsiooniks, kuna see piirab reaktsiooni kiirust.
Joonis 01: Kahe otsaga nooled näitavad iga reaktsiooni kiiruse määramise etappi
Näide on toodud allpool.
NO2 + NO2 → NO + NO3 (aeglane samm, kiirust määrav)
NO3 + CO → NO2 + CO2 (kiire samm)
Mis vahe on algastmel ja kiiruse määramise etapil?
Põhierinevus elementaarse etapi ja kiiruse määramise etapi vahel on see, et elementaarsed etapid on keemilised reaktsioonid, kus reagendid reageerivad, et saada lõppsaadus või vaheühend, samas kui kiiruse määramise etapp on mitmeastmelise protsessi kõige aeglasem reaktsioonietapp. Seetõttu võib elementaarne samm olla kas kiire või aeglane, samas kui kiirust määrav samm on alati kõige aeglasem.
Allpool toodud infograafik võtab kokku erinevuse algastme ja kiiruse määramise etapi vahel.
Kokkuvõte – elementaarne samm vs määra määramise samm
Terineid elementaarne etapp ja kiiruse määramise etapp kasutatakse keemiliste reaktsioonide reaktsioonikiiruse arutamiseks, kui enne lõpptoote moodustamist toimub kaks või enam etappi. Põhiline erinevus elementaarse etapi ja kiiruse määramise etapi vahel on see, et elementaarsed etapid on keemilised reaktsioonid, kus reagendid reageerivad, saades kas lõppsaaduse või vaheühendi, samas kui kiiruse määramise etapp on mitmeastmelise protsessi kõige aeglasem reaktsioonietapp.
