Профиль энергетический реакции

Рис. 144. Энергетический профиль пути реакции

Штриховая линия соответствует энергетическому профилю каталитической реакции с пониженной энергией активации. В присутствии катализатора скорости прямой и обратной реакций увеличиваются в одинаковое число раз. [c.57]

Рис. 112. Более детальный энергетический профиль для реакции переноса

Мы можем нарисовать энергетический профиль для реакций 1,2-присоединения и 1,4-присоединения. Он представлен на рис. 13-5. Энергетическая кривая изображает два продукта реакции (1,2- и 1,4-аддукты), находящиеся в равновесии друг с другом. Как видно из этой кривой, промежуточным продуктом является аллил-катион, который находится в равновесии с обоими продуктами реакции. (При желании вы можете считать катион исходным веществом, который дает два продукта реакции.) В действительности энергетический профиль на рис. 13-5 понижается посередине, где аллил-катион образуется первоначально при атаке сопряженного диена катионом брома Вг . [c.504]

Изобразите энергетический профиль каждой из следующих реакций а) Некаталитическое разложение Н202(водн.) на Ог(г.) и Н20(ж.), для которого = 75,3 кДж/моль и ЛЕ = — 98,1 кДж/моль. 6) Реакция [c.36]

Рис. 13.7. Энергетический профиль реакции перегруппировки метилизонитрила. Прежде чем молекула метилизонитрила превратится в продукт реакции ацетонитрил, она должна преодолеть энергетический барьер активации.

Если сделать вертикальный разрез потенциальной поверхности вдоль пути перехода и развернуть поверхность разреза в одну плоскость, то полученная кривая, называемая профилем пути реакции (рис. 10) характеризует динамику изменения потенциальной энергии системы в ходе элементарного акта. Разность энергий между состоянием системы в седловинной точке и начальным состоянием ( энергетический барьер ) есть наименьшая энергия, которую необходимо сообщить системе А Аа + Ад, чтобы реакция осуществилась. Эта разность называется энергией активации прямой реакции Е =Еа-Е . Величины Е л, Е л называются классическими энергиями соответственно прямой и обратной реакций и представляют действительно тот барьер, который надо преодолеть, если бы частицы полностью подчинялись законам классической физики. Квантовомеханическая картина, однако, [c.70]

Рис. 13.6. Иллюстрация энергетического профиля реакции при помощи аналогии с перекатыванием валуна. Для того чтобы валун оказался в состоянии покоя в положении Б с более низкой энергией, его надо перекатить через потенциальный барьер.

Для большинства обменных реакций характерно наличие потенциального барьера, через который проходит путь реакции. Профиль пути реакции такого типа показан на рис. 12. Характерная особенность таких процессов состоит в том, что даже при экзотермическом нан])ав. И нии реакции исходные молекулы должны обладать достаточным запасом энергии для преодоления энергетического барьера Е . [c.66]

Рнс. М. Энергетический профиль для реакции переноса протона. [c.245]

Плато отвечает трем атомам, разделенным достаточно большим расстоянием. Энергетически наиболее выгоден путь взаимодействия по дну одной ложбины, затем через перевальную точку, отвечающую активированному комплексу, и по дну другой ложбины. Если по этому наиболее вероятному пути реакции сделать вертикальный разрез, перпендикулярный плоскости чертежа, и развернуть его в линию на одну плоскость, то получится профиль пути реакции, характеризующий изменение ее энергии. Эта кривая отвечает изображению на рис. П.34. Ось абсцисс (координата реакции) на этом графике отражает изменения в положении ядер и распределении электронов по мере прохождения каждого акта реакции. Максимум отвечает активированному комплексу. Разность энтальпий переходного состояния и исходных реагентов — это энергия активации прямой реакции аналогичная разность для продуктов реакции — это энергия активации обратной реакции. Теоретический анализ приводит к выводу, что, строго говоря, в данном случае энергия активации (А//а) представляет собой разницу между соответствующими нулевыми энергетическими уровнями. [c.150]

Из принципа микроскопической обратимости следует также, что знание механизма прямой реакции автоматически влечет за собой знание механизма обратной реакции. Например, если в ходе прямой реакции образуется промежуточное соединение X, то и в обратном направлении реакция протекает через то же самое промежуточное соединение X. Иначе говоря, если известен энергетический профиль прямой реакции, то можно построить и энергетический профиль реакции, протекающей в обратном направлении. [c.17]

Особенностью реакции типа 8 2 является то, что продукт реакции остается оптически активным, если этим свойством обладал и исходный субстрат (хиральный центр — асимметрический атом углерода — отмечен звездочкой ) Реагент ( 0Н) атакует асимметрический атом углерода субстрата с тыла по отношению к галогену (так легче подойти, отсутствует межатомное отталкивание от атома галогена) По мере приближения реагента все три заместителя, отталкиваясь от него, уходят по другую сторону плоскости, проходящей через асимметрический атом углерода и перпендикулярной линии связи С-На1 В переходном состоянии три заместителя оказываются в этой плоскости, а атом углерода, атакуемый реагентом, переходит в sp -гибридное состояние, его р-орбиталь перекрывается одновременно с атомными орбиталями кислорода и хлора Максимальное перекрывание в этом случае возможно при расположении атомов О, С, С1 на прямой, перпендикулярной плоскости, в которой располагаются три заместителя Формирование обычной двухэлектронной двухцентровой связи О-С продукта реакции приводит к перемещению трех заместителей по другую сторону плоскости, и таким образом продукт реакции образуется в виде энантиомера, относящегося к противоположному по отношению к исходному соединению конфигурационному ряду Энергетический профиль Sn2 реакции показан на рис 16 1 [c.440]

Использование индексов реакционной способности на основе соотношений ЛСЭ типа (2.27) предполагает соблюдение правила непересечения энергетических профилей подобных реакций (рис. 2.2а), согласно которому энергия, необходимая для достижения любой точки на координате реакций, пропорциональна отношению их энергий активации [c.129]

Энергетический профиль для реакции ароматического замещения можно представить следующим образом (рис. 7) [77]. АБ соответствует увеличению поляризации ароматической системь при образовании я-комплекса. Образование я-комплекса произойдет, если реагент очень активен, изменение энергии в этом случае пойдет по кривой А Б -, затем по ВГ будет происходить превращение я-комплекса в а-комплекс с повышением энергии вследствие потери энергии стабилизации ароматической системы. Кривые ЖИ и ИК указывают на аналогичные превращения на стадии отщепления протона. Линия ДЕ показывает [c.55]

Активированные комплексы имеют очень короткое время существования, порядка сек. Концентрации их обычно невелики, п комплекс находится в равновесии с обычными молекулами. Скорость реакции определяется быстротой прохождения активированного комплекса через вершину энергетического барьера. Энергетический профиль реакции представлен на рис. 26. Благодаря накоплению энергии и сближению молекул активированный комплекс переходит энергетический барьер, давая конечные продукты. Расчеты показывают, что этот комплекс стоек при атомных смещениях во всех направлениях, кроме од- [c.129]

Понятие валентной изомеризации охватывает все реакции, при которых происходит только внутримолекулярное перераспределение л- или я- и а-связей. Наряду с многочисленными термическими реакциями валентной изомеризации известны также фотохимические реакции этого типа. По энергетическому профилю подобные реакции относятся преимущественно к второму случаю обратимых фотореакций (см. раздел 10.1, рис. 10.1,6). [c.278]

Для большей наглядности можем развернуть путь реакции в прямую линию и отложить участки этого пути по оси абсцисс, а на ординате нанести высоты или энергии, соответствующие точкам пути. Тогда получится кривая с максимумом, которую можно назвать энергетическим профилем пути реакции (рис. 48). Точка максимума — перевальная точка — отвечает, как уже говорилось, переходному состоянию X... У... Ъ. Высота максимума, или разность энергии между нулевыми колебательными уровнями переходного состояния и исходных веществ, о представляет собой энергию активации, т. е. энергию, затрата которой минимально необходима для образования переходного состояния из исходных веществ. Поскольку берется разность между нулевыми уровнями, энергию активации следует считать отнесенной к абсолютному нулю. [c.193]

Рис.129. Энергетический профиль ферментативной реакции, демонстрирующий роль напряжения или деформации в основном состоянии

Рис. IV. 3. Профиль энергетического барьера для реакций с относительно положительной энтропией активации (а) и с относительно отрицательной энтропией активации, вызванной необычными затруднениями в переходном состоянии (б) [15].

Подставляя выражения для В через уравнение (IV.12), получаем энергетический профиль пути реакции [c.126]

Ферменты играют ключевую роль в метаболизме. Они ускоряют реакции, увеличивая их константы скоростей. Рассмотрим энергетический профиль обычной реакции (рис. 12.1), проходящей в растворе по механизму столкновений - Р. [c.126]

Энергетические характеристики ППЭ и профиля пути реакции [c.183]

При последовательном переносе нескольких электронов прежде всего возникает вопрос о том, какая из последовательных электрохимических стадий является лимитирующей. В принципе этот вопрос можно решить с энергетической точки зрения. Пусть, например, протекает двухстадийная электрохимическая реакция О + еД. X + + ёД. Р, энергетический профиль которой показан на рис. 175. На первый взгляд может показаться, что лимитирующей должна быть первая стадия этого процесса, так как ее энергия активации по условию больше энергии активации второй стадии. Легко показать, однако, что этот вывод ошибочен. [c.343]

В общем случае энергетический профиль реакций (I) и (И) будет выглядеть так, как это обычно изображают для некаталитичес-ких и каталитических реакций (см. рис. 7). Так, реакция 2502 + 02- 250з, происходящая нри участии твердой платины, имеет Е--= = 62,80 кДж/моль та же реакция без катализаторов в гомогенной системе имеет = 251,22 кДж/моль. Энергия активации характерна, как правило, для любых реа.кций между валентно-насыщенны-ми молекулами. Но для реакций 1 она столь высока, что для ее компенсации требуется внешний стимул — подача энергии извне, без которой реакция не пойдет. Это и вызывает необходимость проводить такие реакции в необычных, экстремальных условиях, чаще всего при высоких температурах, высоких давлениях, при жестком облучении реагентов а-, (3- и у-частицами или при иных видах радиационного воздействия. Для реакций II обычно бывает достаточно той энергии, которой обладает кристаллическая решетка твердого тела или иной бертоллид. Поэтому реакции II часто начинаются без внешнего воздействия пр и обычных температурах, но лишь после внесения катализатора. [c.133]

Реакция трет-буптового спирта с соляной кислотой (НС1) является Зк1-про-цессом. Продуктами этой реакции являются т/)ет-бутилхлорид и вода, а) Напишите общее уравиенпе этой реакции, б) Напишите отдельные стадии механизма, используя изогнутые стрелки для иллюстрации передвижения электронных пар на каждой отдельной стадии, в) Нарисуйте энергетический профиль общей реакции, г) Какая из стадий является лимитирующей д) Какими уравнениями выражается скорость этой реакции е) Можно ли ожидать, что введение в реакционную смесь хлорид-иона (в виде Na l) будет оказывать заметное влияние иа скорость реакции Объясните ваш ответ. [c.189]

Уравнение скорости реакции элиминирования имеет такой же вид, как и в случае реакций Зк2. Они различаются лишь тем, что имеют различные константы скорости реакции (к и к ) скорость = А [СНзСНВгСНз] [СйНбО ] уравнение скорости реакции элиминирования скорость = й [СН3СНВГСН3] [СаНбО ] уравнение скорости реакции замещения Энергетический профиль этой реакции представлен на рис. 6-1. [c.218]

На рис. 6.1 изображен энергетический профиль элементарной бимолекулярной химической реакции, протекающей в одну стадию без каких-либо промежуточных соединений (интермедиатов). Сложные химические реакции могут быть расчленены на несколько элементарных реакций, для каждой из которых энергетика активации химических реагентов изображается аналогично рис. 6.1. Предполагается, что в большинстве химических реакций с одной или несколькими элементарными стадиями химические реагенты А и В для превращения в конечные соединения (продукты реакции) С и В должны преодолевать больший или меньший энергетический барьер ДО. Высота этого барьера определяется характером превращений, которые происходят с частицами А и В, простотой или сложностью этих частиц, состоянием и соответствием друг другу реакционных центров, характером среды, в которой происходит реакция (газовая фаза, раствор, связь с поверхностью твердой фазы, на 1ичие возбуждающего силового поля, в том числе температуры). Обычно энергетический профиль пути реакции (координата реакции) строится для стандартной температуры (298 К), минимально сложного состава окружающей среды (раствора) и в отсутствии посторонних электрических, магнитных и электромагнитных полей реакция проводится в темновых условиях, а не на свету. [c.194]

Энергетический профиль гетеролитической реакции фотозамещения в ароматическом ядре (путь реакции для упрощения изображен не в трех-, а в двухкоординатной системе). [c.214]

Следует отметить, что для болыпипства реакций замещения, где гетеролиз связи С—X или С—У при стабилизации карбанионов 1а и 16 [с образованием продуктов Пв и Пг] происходит очепь легко (уходящие группы — галогены или N02), энергетический профиль можно свести к только что рассмотренному. Но более сложный случай представляют реакции замещения, в которых гетеролиз связи С—Х(У) протекает медленно. Энергетический профиль таких реакций представлен в общем виде на рис. 2. [c.136]

Самое последнее достижение в исследовании указанных выше реакций с применением радиоактивных изотопов состоит в исчерпывающем анализе обмена тритием между водой и продуктом и остающимся субстратом в стационарных условиях, обмена тритием между меченным тритием субстратом и раствором и продуктом, а также первичных кинетических изотопных эффектов для скорости реакции. Из этих данных удалось определить все константы скорости для механизма (12.56) и построить энергетический профиль для реакции, катализируемой триозофосфатизомеразой (рис. 12.13). [c.407]

Таким образом, точка, отвечающая наиболее вероятному состоянию системы (соответствующей наиболее устойчивой конфигурации), все время проходит по некоторой энергетической долине, переходя через перевал, соответствующий существованию активного комплекса. АВС, и по другой долине снова приходит к конечному состоянию. Профиль этого пути показан на рис. 1-4 и имеет вид пунктирной кривой (см. контурную диаграмму этого же рпсунка). Атом и молекула способны приближаться друг к другу против действия сил отталкивания, что обусловливает повыщение потенциальной энергии системы за счет затрат других видов энергии и в первую очередь кинетической. Наивысшая точка между долинами, лежащая выше долины, соответствующей соединению i45, отвечает энергтг активации реакции АВ+С- А+ВС. Все другие возможные варианты маршрута между долинами требуют более высокой энергии, чем описанный. [c.48]

Это трехмерная поверхность (рис. 40, а), представляющая собой две глубокие ложбины , разделенные сравнительно невысоким перевалом. Проекция язоэнергетических разрезов этой поверхности изображена на рис. 40, б. Путь процесса показан жирной кривой. Плато отвечает трем атомам, разделенным достаточно большем расстоянием. Энергетически наиболее выгоден путь взаимодействия по дну одной ложбины, затем через перевальную точку, отвечающую активированному комплексу, затем скатывание по дну другой ложбины. Если по этому наиболее вероятному пути реакции сделать вертикальный разрез, перпендикулярный плоскости чертежа, и развернуть его в линию на одну плоскость, то получится профиль реакционного пути, характеризующий изменение энергии вдоль пути реакции. Эта кривая будет подобна изображению на рис. 39, а. Ось [c.126]

Легко видеть, что между реакциям I и И существуют принципиальные различия. Помимо того, что эти реакции обладают разными и по величине и по форме энергетическими профилями, они относятся как бы к разным областям химии. Реакции I представляют собой химию молекул в активации их реагентов участвуют только энергетические факторы. Реакции И предсталвяют собой всю химию, изменение молекул в которой осуществляется преимущественно при участии бертоллидных систем. Налравление и скорость реакций I определяются всецело химическим строением реагирующих молекул. Направление же и скорость реакций II обусловливаются как химическим строением реагирующих молекул, так и химической организацией катализирующей системы. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология