Основное различие между согласованными и ступенчатыми реакциями заключается в том, что согласованные реакции являются одноступенчатыми, тогда как ступенчатые реакции являются многоступенчатыми.
Термины согласованные и ступенчатые реакции относятся к области физической химии, где скорости реакций определяются с помощью изменения количества реагента и продукта во времени. Все известные нам химические реакции можно разделить на две разные группы: согласованные реакции и ступенчатые реакции, в зависимости от механизма реакции.
Что такое согласованные реакции?
Согласованные реакции – это химические реакции, которые включают только одну стадию. Это означает; все одностадийные реакции подпадают под категорию согласованных реакций. Следовательно, реакции разрыва связи и образования связи происходят одновременно с образованием продуктов. Другими словами, в ходе этого типа химических реакций не образуются реакционноспособные интермедиаты или нестабильные высокоэнергетические комплексы.
Рисунок 01: Пример согласованной реакции (содержит нестабильный промежуточный продукт)
Как правило, согласованные реакции не зависят от полярности растворителя, и механизм реакции называется согласованным механизмом. Некоторые распространенные примеры реакций этого типа включают перициклические реакции, реакции SN2 и некоторые реакции перегруппировки, такие как перегруппировка Клайзена.
Что такое ступенчатые реакции?
Ступенчатые реакции представляют собой многоступенчатые реакции. Следовательно, в этих реакциях присутствует одно или несколько химических промежуточных соединений. Эти промежуточные продукты обычно очень реакционноспособны из-за высокой энергии, что делает их нестабильными. Ступенчатые реакции обычно содержат две или более элементарных реакции.
Рисунок 02: Пример ступенчатой реакции
В отличие от ступенчатых реакций разрыв и образование связи в ступенчатых реакциях происходят в разные стадии (а не в одну стадию). Следовательно, реагенты не могут напрямую превращаться в продукты. «Общая реакция» в ступенчатой реакции, которая дает превращение реагентов в продукты. Мы можем получить общую реакцию, точно уравновешивая все шаги ступенчатой реакции. Тем не менее, в ступенчатой реакции есть одна элементарная реакция, определяющая скорость реакции. Это самая медленная реакция в серии реакций, и в ней могут участвовать или не участвовать реагенты или продукты (она может содержать только промежуточные продукты реакции).
В чем разница между согласованными и пошаговыми реакциями?
Термины согласованные и ступенчатые реакции относятся к области физической химии, где скорости реакций определяются с помощью изменения количества реагента и продукта во времени. Ключевое различие между согласованными и ступенчатыми реакциями заключается в том, что согласованные реакции являются одностадийными, тогда как ступенчатые реакции являются многоступенчатыми. Определяющая скорость стадия согласованной реакции сама по себе является согласованной реакцией. Но в ступенчатых реакциях самой медленной элементарной реакцией является стадия, определяющая скорость.
Более того, в согласованных реакциях нет промежуточных продуктов, потому что реагенты непосредственно превращаются в продукты. Однако в ступенчатых реакциях есть одно или несколько промежуточных соединений, которые очень нестабильны из-за высокого уровня энергии соединения. Общая реакция ступенчатой реакции дает превращение реагентов в продукты.
Ниже в инфографике представлена более подробная информация о разнице между согласованными и поэтапными реакциями.
Резюме – согласованные и пошаговые реакции
Все известные нам химические реакции можно разделить на две группы: согласованные реакции и ступенчатые реакции. Основное различие между согласованными и ступенчатыми реакциями заключается в том, что согласованные реакции являются одностадийными, а ступенчатые реакции - многоступенчатыми.
