Στοιχειώδης αντίδραση
Μια στοιχειώδης αντίδραση (elementary reaction) είναι μια χημική αντίδραση στην οποία ένα ή περισσότερα χημικά είδη αντιδρούν απευθείας για να σχηματίσουν προϊόντα σε ένα μόνο βήμα αντίδρασης (reaction step) και με μία μοναδική μεταβατική κατάσταση. Στην πράξη, μια αντίδραση θεωρείται ότι είναι στοιχειώδης εάν δεν έχουν ανιχνευθεί ενδιάμεσα της αντίδρασης (reaction intermediates) ή δεν χρειάζεται να υποτεθεί για την περιγραφή της αντίδρασης σε μοριακή κλίμακα.[1] Μια φαινομενικά στοιχειώδης αντίδραση μπορεί στην πραγματικότητα να είναι μια σταδιακή αντίδραση (stepwise reaction), δηλ. μια περίπλοκη ακολουθία χημικών αντιδράσεων, με ενδιάμεσα αντιδράσεων μεταβλητής διάρκειας ζωής. Σε μια μονομοριακή στοιχειώδη αντίδραση, ένα μόριο A διίσταται ή ισομεριώνεται για να σχηματιστεί τα προϊόντα.
Σε σταθερή θερμοκρασία, η ταχύτητα μιας τέτοιας αντίδρασης είναι ανάλογη με τη συγκέντρωση του είδους A.
![{\displaystyle {\frac {d[{\mbox{A}}]}{dt}}=-k[{\mbox{A}}].}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dd60e0eed0d75c439483d4df73e4dfe1cb25def2)
Σε μια διμοριακή στοιχειώδη αντίδραση, δύο άτομα, μόρια, ιόντα ή ρίζες, A και B, αντιδρούν μαζί για να σχηματίσουν τα προϊόντα.
Η ταχύτητα μιας τέτοιας αντίδρασης, σε σταθερή θερμοκρασία, είναι ανάλογημε το γινόμενο των συγκεντρώσεων των ειδών A και B.
![{\displaystyle {\frac {d[{\mbox{A}}]}{dt}}={\frac {d[{\mbox{B}}]}{dt}}=-k[{\mbox{A}}][{\mbox{B}}].}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f53691c918b011c6bcf181176343ca7195d383c9)
Η έκφραση της ταχύτητας για μια στοιχειώδη διμοριακή αντίδραση μερικές φορές αναφέρεται ως νόμος της δράσης των μαζών (law of mass action) όπως προτάθηκε για πρώτη φορά από τους Cato Maximilian Guldberg και Peter Waage το 1864. Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου αντίδρασης είναι μια αντίδραση κυκλοπροσθήκης. Αυτή η έκφραση της ταχύτητας (του ρυθμού) μπορεί να προέλθει από τις πρώτες αρχές χρησιμοποιώντας τη θεωρία συγκρούσεων για τα ιδανικά αέρια. Για την περίπτωση των αραιωμένων ρευστών, έχουν ληφθεί ισοδύναμα αποτελέσματα από απλά πιθανολογικά επιχειρήματα.[2] Σύμφωνα με τη θεωρία των συγκρούσεων, η πιθανότητα τριών χημικών ειδών να αντιδρούν ταυτόχρονα μεταξύ τους σε μια στοιχειώδη τριμοριακή αντίδραση είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου, τέτοιες τριμομοριακές αντιδράσεις αναφέρονται συνήθως ως μη στοιχειώδεις αντιδράσεις και μπορούν να αναλυθούν σε ένα πιο θεμελιώδες σύνολο διμοριακών αντιδράσεων,[3][4] σε συμφωνία με το νόμο της δράσης των μαζών. Δεν είναι πάντα δυνατό να εξαχθούν συνολικά σχήματα αντίδρασης, αλλά λύσεις που βασίζονται σε εξισώσεις ταχύτητας είναι συχνά δυνατές με όρους σταθερής κατάστασης ή κινητικών προσεγγίσεων Michaelis-Menten.
Notes
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "elementary reaction".
- ↑ Gillespie, Daniel T. (2009-10-28). «A diffusional bimolecular propensity function» (στα αγγλικά). The Journal of Chemical Physics 131 (16). doi:. ISSN 0021-9606. PMID 19894929. PMC 2780463. https://pubs.aip.org/jcp/article/131/16/164109/71666/A-diffusional-bimolecular-propensity-function.
- ↑ «Bimolecular routes to cubic autocatalysis - American Chemical Society - PDF Free Download». datapdf.com (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 18 Σεπτεμβρίου 2023.
- ↑ Aris, R.; Gray, P.; Scott, S. K. (1988-01-01). «Modelling cubic autocatalysis by successive bimolecular steps». Chemical Engineering Science 43 (2): 207–211. doi:. ISSN 0009-2509. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0009250988850322.