Энергетические профили для многих этапов
Введено| English | Значение |
|---|---|
| intermediate/ˌɪntəˈmiːdɪət/ | промежуточное соединение |
Измеряйте каждый барьер от его собственной стартовой впадины
- Двухступенчатый профиль имеет реагенты на уровне 20, первый пик на уровне 80, промежуточное соединение на уровне −20, второй пик на уровне 60 и продукты на уровне 0; всё указано в кДж/моль.
- Барьеры прямой реакции составляют 80−20=60 и 60−(−20)=80. Второй пик ниже на странице, но второй этап имеет больший локальный барьер.
Горный хребет, а не один холм
- Реакция в одну ступень имеет один холм для преодоления. Многоступенчатая реакция имеет целую гребню пиков.
- Каждый пик — это ступень; каждая впадина — отдых промежуточного соединения. Сравнивайте подъем от каждой стартовой впадины до следующего за ней пика.
Одна вершина на каждый этап
- Многоступенчатая реакция показывает один пик для каждого элементарного этапа. Между пиками находятся небольшие впадины.
- Больше этапов означает больше вершин.
Трехэтапная реакция показывает, сколько пиков на ее энергетическом профиле?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
По одному пику на каждый элементарный этап, значит три пика.
Промежуточные продукты отдыхают в впадинах
- Каждая впадина между двумя пиками содержит промежуточное соединение. Оно более стабильно, чем окружающие пики, но менее стабильно, чем конечный продукт.
- Он образуется временно, а затем расходуется следующим этапом.
Промежуточное вещество появляется на профиле как...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Промежуточные вещества находятся в провалах между пиками.
Самый высокий барьер правит балом
- Каждая энергия активации — это разность: энергия переходного состояния минус энергия в начале данного этапа. В упрощенном сравнении, используемом здесь, больший локальный барьер указывает на более медленный этап.
- Абсолютная высота пика сама по себе не может идентифицировать этот барьер.
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.
Определяющий скорость этап всегда является первым этапом.
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.
Диаграмма с двумя шагами имеет реагенты на 20, пики на 80 и 60, промежуточное соединение в −20 и продукты на 0; всё это в $\dfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$.
- Шаг 1: $E_{a,1}=80-20=60$. Шаг 2: $E_{a,2}=60-(-20)=80$, в $\dfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$.
- У второго пика более высокий локальный барьер, поэтому шаг 2 протекает медленнее при упрощённом сравнении барьеров.
Прочитайте двухгорбое энергетическое профиль
Определите каждую особенность энергетического профиля двухэтапной реакции.
Переходные состояния находятся на пиках, а не в долинах.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Пики — переходные состояния; долины — промежуточные вещества.
Общий $\Delta H$ зависит только от энергий реагентов и продуктов, а не от пиков.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\Delta H$ — это продукты минус реагенты, игнорируя барьеры.
Промежуточное соединение находится в долине (промежутке), а переходные состояния — на пиках — не перепутайте их. Измеряйте каждый прямой барьер от его собственной начальной долины; не выбирайте шаг только по самому высокому абсолютному пику. А общая $\Delta H$ по-прежнему равна разности продуктов и реагентов, без учёта пиков между ними.
Перенесите рассуждения на новый случай
- Общая энтальпия реакции составляет 0−20=−20 кДж на моль.
- При обычном упрощённом сравнении барьеров второй шаг протекает медленнее; реальные скорости механизма также зависят от концентраций и кинетических факторов.
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.
Многошаговый энергетический профиль имеет один пик на каждый шаг и промежуточное соединение в каждой долине между ними. Сравнивайте локальные барьеры активации, измеряемые от начального состояния каждого шага; более низкий абсолютный пик может иметь больший барьер. Общая $\Delta H$ по-прежнему равна лишь разнице между двумя концами.