Ключевое различие между элементарной стадией и стадией, определяющей скорость, заключается в том, что элементарные стадии представляют собой химические реакции, в которых реагенты реагируют с образованием либо конечного продукта, либо промежуточного продукта, тогда как стадия, определяющая скорость, является самой медленной стадией реакции в многостадийном процессе.
Термины «элементарная стадия» и «стадия, определяющая скорость» используются при обсуждении скорости химических реакций, особенно когда перед образованием конечного продукта имеется две или более стадий. Каждый шаг этого многошагового процесса называется элементарным шагом. Эти шаги имеют разную скорость. Стадия, определяющая скорость процесса, имеет наименьшую скорость.
Что такое элементарный шаг?
Элементарные шаги - это отдельные шаги, включенные в многошаговый процесс. Элементарная стадия представляет собой химическую реакцию, в которой один или два реагента реагируют с образованием конечного продукта или промежуточного продукта. Это одна стадия реакции, и она имеет одно переходное состояние. Как правило, если в ходе конкретной химической реакции не образуются промежуточные продукты, эта реакция называется элементарной реакцией. Более того, механизм химической реакции представляет собой совокупность элементарных стадий. Таким образом, элементарная реакция описывает единственный момент во время реакции, в котором молекулы разрываются и/или образуют новые связи.
Сумма всех сбалансированных элементарных шагов дает общую реакцию. Элементарные стадии многостадийного процесса имеют разные скорости реакции; например некоторые элементарные шаги происходят быстро, в то время как другие очень медленные. Следовательно, стадия, определяющая скорость, или самая медленная стадия реакции также является типом элементарной реакции.
Элементарные реакции можно разделить на категории в зависимости от их молекулярной массы. Здесь количество молекул, участвующих в реакции, используется для определения молекулярности элементарной стадии. Например. если есть один реагент, он мономолекулярный, а если есть два реагента, он бимолекулярный. Унимолекулярные и бимолекулярные - наиболее распространенные типы элементарных реакций. Термолекулярные (три реагента) реакции редки, так как одновременное столкновение трех молекул редко.
Что такое шаг определения скорости?
Стадия, определяющая скорость, является самой медленной стадией многостадийного реакционного процесса. Это один шаг из серии шагов. Однако некоторые реакции имеют только одну химическую реакцию (а не серию реакций); таким образом, эти реакции всегда являются реакцией, определяющей скорость. Реакция с наименьшей скоростью считается определяющей скорость реакции, поскольку она ограничивает скорость реакции.
Рисунок 01: Двунаправленные стрелки указывают этап определения скорости каждой реакции
Пример приведен ниже.
NO2 + NO2 → NO + NO3 (медленный шаг, определение скорости)
NO3 + CO → NO2 + CO2 (быстрый шаг)
В чем разница между элементарным шагом и шагом определения скорости?
Основное различие между элементарной стадией и стадией, определяющей скорость, заключается в том, что элементарные стадии представляют собой химические реакции, в которых реагенты реагируют с образованием либо конечного продукта, либо промежуточного продукта, тогда как стадия, определяющая скорость, является самой медленной стадией реакции в многостадийном процессе. Таким образом, элементарный шаг может быть как быстрым, так и медленным, а шаг, определяющий скорость, всегда является самым медленным шагом.
Ниже на инфографике показана разница между элементарным шагом и шагом определения скорости.
Резюме – Сравнение элементарного шага и шага определения скорости
Термины «элементарная стадия» и «стадия, определяющая скорость» используются при обсуждении скорости химической реакции, когда перед образованием конечного продукта происходят две или более стадий. Ключевое различие между элементарной стадией и стадией, определяющей скорость, заключается в том, что элементарные стадии представляют собой химические реакции, в которых реагенты реагируют с образованием конечного продукта или промежуточного продукта, тогда как стадия, определяющая скорость, является самой медленной стадией реакции в многостадийном процессе.
