Nøgleforskellen mellem elementær og ikke-elementær reaktion er, at de elementære reaktioner har et enkelt trin, mens de ikke-elementære reaktioner har flere trin.
Vi kan klassificere kemiske reaktioner på forskellige måder afhængigt af forskellige faktorer, såsom reaktionsreaktanter, reaktionsprodukt, katalysatorer, reaktionsrækkefølge, reaktionshastighed osv. Af disse er de elementære og ikke-elementære reaktioner opdeles baseret på antallet af undertrin af den kemiske reaktion.
Hvad er en elementær reaktion?
En elementær reaktion er en kemisk reaktion, der omfatter et enkelt undertrin. I disse reaktioner gennemgår en kemisk art en direkte ændring for at give det endelige produkt i ét trin. Her observeres en enkelt overgangstilstand. Eksperimentelt, hvis vi ikke kan påvise nogen mellemprodukter under en kemisk reaktion, kan vi kategorisere den reaktion som en elementær reaktion.
Figur 01: En elementær reaktion i organisk syntese
Yderligere er der flere typer elementære reaktioner. De er som følger:
Unimolecular Reactions
I dette gennemgår en enkelt reaktant en reaktion såsom en nedbrydning for at give slutproduktet/-erne. Eksempler på unimolekylære reaktioner omfatter cis-trans-isomerisering, ringåbning, racemisering, radioaktivt henfald osv.
Bimolekylære reaktioner
I mellemtiden, i bimolekylær reaktion, gennemgår to partikler kollision for at give produktet/produkterne. Disse er andenordens reaktioner, fordi reaktionshastigheden afhænger af begge reaktanter. Eksempler omfatter nukleofile substitutionsreaktioner.
Trimolekylære reaktioner
Tilsvarende undergår tre partikler i den trimolekylære reaktion kollision på samme tid for at give produktet/produkterne. Denne type er dog sjælden, fordi det er svært for tre reaktanter at støde sammen på samme tid.
Hvad er en ikke-elementær reaktion?
En ikke-elementær reaktion er en kemisk reaktion, der omfatter flere undertrin. Det betyder; disse reaktioner har en række trin og forskellige overgangstilstande med forskellige mellemprodukter. Derfor er disse reaktioner meget komplekse af natur.
Figur 02: Graf for en totrinsreaktion
I modsætning til elementære reaktioner stemmer rækkefølgen af reaktionen desuden ikke overens med reaktionens støkiometriske koefficienter. Bortset fra det kan rækkefølgen af disse reaktioner enten være et heltal eller en brøk.
Hvad er forskellen mellem elementær og ikke-elementær reaktion?
Forskellen mellem elementære og ikke-elementære reaktioner afhænger af antallet af undertrin af den kemiske reaktion. Derfor er den vigtigste forskel mellem elementær og ikke-elementær reaktion, at elementære reaktioner har et enkelt trin, mens ikke-elementære reaktioner har flere trin. Derfor er der i elementære reaktioner en enkelt overgangstilstand, og der er ingen påviselige mellemprodukter produceret under reaktionen. Men i ikke-elementære reaktioner er der en række overgangstilstande med flere mellemprodukter, vi let kan opdage.
Desuden er elementære reaktioner enkle, mens ikke-elementære reaktioner er komplekse. I en elementær reaktion er reaktionsrækkefølgen lig med reaktionens støkiometriske koefficienter, mens reaktionsrækkefølgen i en ikke-elementær reaktion kan være lig med reaktionens støkiometriske koefficienter eller ikke.
Nedenstående infografik viser flere detaljer om forskellen mellem elementær og ikke-elementær reaktion.
Opsummering – elementær vs ikke-elementær reaktion
Sammenfattende er elementære og ikke-elementære reaktioner opdelt baseret på antallet af undertrin af den kemiske reaktion. Derfor er den vigtigste forskel mellem elementære og ikke-elementære reaktioner, at elementære reaktioner har et enkelt trin, mens ikke-elementære reaktioner har flere trin.
