Pytanie:
Różnica między półproduktami a stanami przejściowymi
tkhanna42
2015-04-04 16:22:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czy ktoś mógłby mi wyjaśnić, na czym dokładnie polega różnica między stanem pośrednim a stanem przejściowym?

Rozumiem, że powstają one jako część procesu przekształcania reagentów w produkty w reakcji chemicznej. Poza tym wszystko, co wiem, to to, że zwykle stan przejściowy istnieje bardzo krótko (jeśli w ogóle), podczas gdy stan pośredni można wyodrębnić. Ale dlaczego?

Trzy odpowiedzi:
CCR
2015-04-04 17:53:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Półprodukt to krótkotrwała, niestabilna cząsteczka w reakcji, która powstaje pomiędzy reakcją, gdy reagenty zmieniają się w produkty.

Podczas gdy stan przejściowy to stan przed utworzeniem nowej cząsteczki (obejmuje zerwanie wiązań reagentów i tworzenie nowych)

Półprodukt różni się od stanu przejściowego tym, że półprodukt ma dyskretną żywotność (może to być kilka nanosekund lub wiele dni), podczas gdy stan przejściowy trwa tylko jeden cykl wibracji wiązania. Półprodukty mogą być niestabilnymi cząsteczkami (w którym to przypadku nazywane są reaktywnymi półproduktami) lub wysoce stabilnymi cząsteczkami. Różnicę między nimi można lepiej opisać za pomocą diagramu profilu energetycznego.

Stany przejściowe to lokalne maksima energii i mają częściowe więzy. Może to być jeden z powodów, dla których nie można ich wyodrębnić jako półproduktów.

enter image description here

Tyberius
2017-12-13 23:10:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Przez cały czas będę używać definicji z artykułu w Journal of Chemical Education artykułu $ ^ 1 $ autorstwa Keith Laidler.

Zacznę od opisania średniozaawansowanego, ponieważ myślę, że jest to łatwiejsze do zrozumienia pojęcie. Według Laidlera półprodukt jest związkiem krótkotrwałym powstającym podczas reakcji kompozytu. Ten półprodukt jest produktem jednej elementarnej reakcji i reagentem dla innej. Na powierzchni energii potencjalnej musi znajdować się minimum półproduktu; Oznacza to, że będzie miał pewien skończony czas życia (w zależności od tego, jak głębokie jest to minimum) i może potencjalnie zostać odizolowany w odpowiednich warunkach.

Stan przejściowy jest punktem końcowym na powierzchni energii potencjalnej, co oznacza, że ​​jest maksimum wzdłuż współrzędnej reakcji i minimum wzdłuż wszystkich innych współrzędnych (jest to niewielkie uproszczenie, ponieważ jest możliwe, choć rzadkie, mieć punkty siodełka wyższego rzędu, w których jest maksimum wzdłuż więcej niż jednej współrzędnej ). Zwróć uwagę, że ta definicja dotyczy tylko reakcji elementarnej; reakcja złożona nie ma jednego nadrzędnego stanu przejściowego. Laidler definiuje szerszą kategorię związków przejściowych, odnosząc się do dowolnej struktury, która występuje podczas przemieszczania się wzdłuż współrzędnej reakcji między reagentami i produktami. To jest ważne rozróżnienie; zauważ, że chociaż stan przejściowy jest niemożliwy do wykrycia (istnieje tylko dla bardzo małego zakresu konfiguracji atomów, a zatem jego stężenie jest zawsze znikome) przejście gatunki jako całość może być wykrywane, ponieważ istnieją, choćby przelotnie, w znacznie wyższym stężeniu z powodu zdefiniowania ich dla szerszego zakresu konfiguracji atomów. Laidler podaje jako przykład reakcję $$ \ ce {F + Na2 ->F ... Na ... Na->NaF + Na ^ *} $$, w której pewne emisje otaczające linię D sodu zostały przypisane tym gatunkom przejściowym .

Na marginesie warto wspomnieć, w jaki sposób ekstrema energii potencjalnej i punkty siodła są określane z obliczeniowej perspektywy. Po pierwsze, znajdujemy ekstremum i punkty siodłowe, określając obszary, w których wektor siły (pierwsza pochodna energii w odniesieniu do wszystkich współrzędnych) wynosi zero. Biorąc pod uwagę macierz Hesji dla cząsteczki, która daje drugą pochodną energii w odniesieniu do wszystkich par współrzędnych 3N cząsteczki (mogą to być mody normalne lub współrzędne kartezjańskie), można określić, czy związek jest punktem minimalnym / siodłowym poprzez badanie wartości własnych macierzy. Jeśli wszystkie wartości własne są dodatnie, oznacza to, że związek jest minimum; jeśli dokładnie jedna wartość własna jest ujemna, jest to punkt siodłowy; jeśli $ n $ wartości własne są ujemne, jest to punkt siodłowy $ n ^ {th} $ zamówienia; jeśli wszystkie wartości własne są ujemne, jest to maksimum (rzadko tak jest w przypadku układów chemicznych).

  1. Laidler, K. J. Czym jest stan przejściowy? J. Chem. Educ. 1988, 65 (6), 540. DOI: 10.1021 / ed065p540.
Neha Rana
2016-05-16 17:24:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Stan przejściowy nie może zostać wyizolowany, podczas gdy stan pośredni może zostać wyizolowany. Stan przejściowy to rodzaj chemiczny, który istnieje tylko przelotnie i reprezentuje maksima energetyczne na diagramie koordynacji reakcji. Podczas gdy pośredni leży w depresji na krzywej energii potencjalnej. Dlatego rzeczywisty czas życia półproduktu zależy od głębokości zagłębienia. Płytkie podciśnienie oznacza niską energię aktywacji dla kolejnych kroków, a tym samym krótką żywotność. Podczas gdy głębsza depresja, dłuższa jest żywotność pośredniego.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...