- Una reacción elemental es una reacción de un solo paso con un solo estado de transición y sin intermedios.
- La molecularidad de una reacción se refiere al número de moléculas involucradas en un paso de reacción elemental. Es el número de moléculas que se unen para reaccionar en una reacción elemental. La molecularidad se define solo para “reacciones simples / de un paso / elementales”.
- Debido a que solo puede haber números discretos de partículas, la molecularidad debe tomar un valor entero (distinto de cero). Además, no se conocen reacciones elementales que involucren cuatro o más moléculas.
- Sobre la base de la Molecularidad, las reacciones de un solo paso pueden describirse como unimoleculares, bimoleculares o termoleculares.
- Una reacción unimolecular es una reacción elemental en la que el reordenamiento de una sola molécula produce una o más moléculas de producto. En una reacción unimolecular , una sola molécula se separa a sí misma o sus átomos en una nueva disposición, como en la isomerización del ciclopropano en propeno. Por ejemplo, descomposición de NH4NO2 en N2 y 2H2O
- Un ejemplo de reacción unimolecular es la desintegración radiactiva , en la cual las partículas son emitidas por un átomo.
- Otros ejemplos incluyen
- isomerización cis-trans,
- descomposición térmica,
- apertura de anillo (o expansión de anillo o contracción de anillo),
- reordenamientos de carbocatión y
- auto-racemización .
- Las reacciones unimoleculares son a menudo reacciones de primer orden.
- Pasos de reacción unimolecular
- El paso de reacción elemental,
- es unimolecular porque solo hay una molécula que reacciona, es decir, la molécula “A” está reaccionando. Este paso de reacción unimolecular implica la ley de velocidad,
- ¿Es posible variar los factores de concentración, área de superficie y temperatura de una manera que evite que ocurra una reacción? ¿Se puede explicar en términos de colisiones?
- ¿Cuáles son algunas de las reacciones químicas más interesantes?
- ¿Cómo puedo aprender fácilmente las reacciones químicas de la química orgánica con trucos?
- ¿Por qué aumenta la solubilidad para el proceso endotérmico para una solución casi saturada y no aumenta para el proceso exotérmico?
- ¿Puedes tener una reacción al floride?
- o equivalente,
En palabras, estos pasos de reacción elementales dicen que la molécula, A, se transforma espontáneamente en B a una velocidad k 1. El signo algebraico frente a k 1 indica si está ganando producto o perdiendo reactivo dependiendo de si la concentración en el derivado es aumentando o disminuyendo
Un paso de reacción elemental puede ser reversible o irreversible.
Este paso unimolecular reversible implica las siguientes leyes de tasas,
y / o
(Cualquiera de estos puede usarse, dependiendo de si estamos tratando de explicar la desaparición del reactivo, A, o la aparición del producto, B, en nuestro mecanismo para una reacción particular).
Un paso de reacción unimolecular puede tener más de un producto, por ejemplo,
- Una reacción bimolecular implica la colisión de dos partículas. En una reacción bimolecular , un par de moléculas chocan e intercambian energía, átomos o grupos de átomos, o experimentan algún otro tipo de cambio. por ejemplo, 2Br. -> Br2
- Las reacciones bimoleculares son comunes en las reacciones orgánicas, como la sustitución nucleofílica. La velocidad de reacción depende del producto de las concentraciones de ambas especies involucradas, lo que hace que las reacciones bimoleculares sean de segundo orden. Tenga en cuenta que lo contrario de esta regla no se cumple, es decir, por ejemplo , la ley de tasa de segundo orden no implica que la reacción sea bimolecular: ¡la reacción podría ser compleja! Además, se debe tener cuidado para garantizar que la reacción / paso que estamos considerando sea realmente elemental. Por ejemplo, la reacción H2 (g) + I2 (l) -> 2HI (g) puede parecer simple, pero no es elemental y, de hecho, tiene un mecanismo de reacción y, por lo tanto, una ley de velocidad compleja.
- NO + O3 = NO2 + O2, Velocidad = k [NO] [O3]
- Cl + CH4 = HCl + CH3, Tasa = k [Cl] [CH4]
- Ar + O3 = Ar + O3 *, Velocidad = k [Ar] [O3]
- A + A = B + C, Velocidad = k [A] 2
- A + B = X + Y, Velocidad = k [A] [B]
- Hay varias variedades de pasos bimoleculares. Por ejemplo,
implica la ley de tasas,
o
y así. En las ecuaciones 8, 9 y 10 hemos dado un solo producto, “C” Obtendríamos las mismas leyes de tarifas si hubiera habido dos o más productos, por ejemplo, en
Pasos bimoleculares reversibles
La reacción bimolecular.
implica la ley de tasas
o podría escribirse como una tasa de pérdida de A o B como hemos visto anteriormente. La reacción bimolecular reversible,
implica
y sus variantes.
- Se cree que las reacciones elementales bimoleculares son responsables de muchas reacciones homogéneas.
- Para las reacciones elementales, la ley de velocidad es igual a la ley de acción de masas ; por lo tanto, el orden y la molecularidad son iguales. (La ley de velocidad para un paso elemental se deriva de la molecularidad de ese paso). Los siguientes ejemplos se dan para ilustrar este punto: O3 = O2 + O, Velocidad = k [O3] o, en general
- A = B + C + D, Velocidad = k [A]
A * = X + Y, Velocidad = k [A *] - A * representa una molécula excitada.
- Las reacciones elementales se suman a reacciones complejas.
