פרופילי אנרגיה עבור תגובות מרובות שלבים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| intermediate/ˌɪntəˈmiːdɪət/ | ביניים |
מדדו כל מחסום מהערמה שלו
- פרופיל דו-שלבית מכיל תגובה-מתחילים ב20, שיא ראשון ב80, ביניים ב−20, שיא שני ב60 ותוצרים ב0, כולם ב-kJ למול.
- מחסומי ההתקדמות הם 80−20=60 ו-60−(−20)=80. השיא השני נמוך יותר בדף, אך לשלב השני יש מחסום מקומי גדול יותר.
שרשרת הרים, לא גבעה אחת
- תגובה חד-שלבית בעלת גבול אחד להעלייה. תגובה רב-שלבית מכילה רכס שלם של שיאים.
- כל שיא הוא שלב; כל ערמה היא ביניים הנחה. השוו את העלייה מכל ערמת התחלה לשיא הבא שלה.
גבול אחד לכל שלב
- תגובה רב-שלבית מציגה שיא אחד לכל שלב יסודי. בין השיאים נמצאות ערמות קטנות.
- יותר שלבים אומנם מעלה יותר גבולות.
תגובה תלת-שלבית מדגימה כמה שיאים יש בפרופיל האנרגיה שלה?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
שיא אחד לכל שלב יסוד, ולכן שלושה שיאים.
ביניים נחים בעמקים
- כל ערמה בין שני שיאים מכילה ביניים. היא יציבה יותר מהשיאים סביבה, אך לא התוצר הסופי.
- נוצר לרגע בלבד, ואז נצרך על ידי השלב הבא.
ביניים מופיע בפרופיל כ...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הביניים נמצאים בעמקות שבין השיאים.
החסימה הגבוהה קובעת
- אנרגיית פעולה היא הפרש: אנרגיית מצב מעבר פחות האנרגיה בתחילת השלב. בהשוואה הפשוטה המשמשת כאן, המחסום המקומי הגדול מזהה את השלב האיטי.
- גובה השיא המוחלט לבדו אינו יכול לזהות את המחסום.
Under the simplified barrier comparison, which step is expected to be slower?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Compare transition state minus the starting state for each step. Absolute peak height is insufficient.
שלב קובע הקצב הוא תמיד השלב הראשון.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Compare each local forward barrier. Neither first position nor highest absolute peak automatically identifies the slow step.
תרשים דו-שלבית מכיל תגובה-מתחילים ב20, שיאים ב80 וב60, ביניים ב−20 ותוצרים ב0, כולם ב$\dfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$.
- שלב 1: $E_{a,1}=80-20=60$. שלב 2: $E_{a,2}=60-(-20)=80$, ב$\dfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$.
- השיא השני הנמוך יותר יש לו מחסום מקומי גדול יותר, כך שלב 2 הוא האיטי בהשוואת מחסומים פשוטה.
קרא פרופיל אנרגיה בעל שני שיאים
זהה כל מאפיין בפרופיל האנרגיה של תגובה דו-שלבית.
מצבי מעבר נמצאים בפסגות, ולא בעמקים.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
פסגות הן מצבי מעבר; עמקים הם תוצרי ביניים.
הערך הכללי $\Delta H$ תלוי רק באנרגיות החומרים והמוצרים, ולא בפסגות.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\Delta H$ הוא מוצרים פחות חומרים, ללא התחשבות במחסומים.
הביניים יושבים בערמה (שפל), בעוד שמצבי המעבר יושבים בשיאים — אל תבלבלו ביניהם. מדדו כל מחסום התקדמות מהערמה שלו; אל תבחרו שלב רק מהשיא המוחלט הגבוה ביותר. והשינוי הכולל ב$\Delta H$ נותר פשוט תוצרים פחות תגובה-מתחילים, ללא קשר לגבולות שבין המרכז.
להעביר את הניתוח למקרה חדש
- השינוי האנתלפי הכולל הוא 0−20=−20 kJ למול.
- בהשוואת מחסומים מופשטת שגרתית, השלב השני איטי יותר; קצבי המנגנון בפועל תלויות גם בריכוזים וגם בגורמים קינטיים.
Using the profile values, calculate the second forward activation energy in kJ per mole.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Measure from the intermediate at −20 to the second transition state at 60: 60−(−20)=80.
From reactants at 20 to products at 0, calculate the overall enthalpy change in kJ per mole.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Products minus reactants: 0−20=−20. Peak heights do not enter this subtraction.
פרופיל אנרגיה רב-שלבי כולל פסגה אחת לכל שלב וממוצע (intermediate) הנמצא בכל עמק ביניהם. השווו בין מחסומי האקטיבציה המקומיים, שנמדדים מהמצב ההתחלתי של כל שלב; פסגה בעלת ערך מוחלט נמוך יותר עשויה להיות בעלת מחסום גדול יותר. ה$\Delta H$ הכולל נותר כהפרש בין שני הקצוות.