Avainero alkuainereaktioiden ja monimutkaisten reaktioiden välillä on, että alkuainereaktioissa on olennaisesti yksi vaihe, kun taas monimutkaisilla reaktioilla on olennaisesti useita vaiheita.
Voimme luokitella kemialliset reaktiot eri tavoin. Mutta on olemassa kaksi perusluokitusta: alkeisreaktiot ja monimutkaiset reaktiot. Alkuainereaktiot sisältävät vain yhden alavaiheen, kun taas monimutkaisissa reaktioissa on sarja vaiheita ja erilaisia siirtymätiloja erilaisilla välituotteilla.
Mikä on perusreaktio?
Alkuainereaktio voidaan määritellä kemialliseksi reaktioksi, joka sisältää yhden alavaiheen. Näissä reaktioissa yksi kemiallinen laji muuttuu suoraan, jolloin saadaan lopputuote yhdessä vaiheessa. Tässä havaitaan yksittäinen siirtymätila. Jos emme voi kokeellisesti havaita mitään välituotteita kemiallisen reaktion aikana, voimme luokitella reaktion alkuainereaktioksi.
Alkuainereaktioiden tyypit
Alkuainereaktioita on useita tyyppejä seuraavasti:
Yksimolekyyliset reaktiot
Yksimolekyylisessä reaktiossa yksittäinen lähtöaine käy läpi reaktion, kuten hajoamisen, jolloin saadaan lopputuote (tuotteet). Joitakin esimerkkejä yksimolekyylisistä reaktioista ovat cis-trans-isomerointi, rasemointi, renkaan avautuminen, radioaktiivinen hajoaminen jne.
Kuva 01: Cis-trans-isomeroinnin tyyppi
Bimolekylaariset reaktiot
Bimolekulaarisissa reaktioissa kaksi hiukkasta törmäävät yhteen, jolloin syntyy tuote (tuotteet). Nämä ovat toisen asteen reaktioita, koska reaktion nopeus riippuu molemmista lähtöaineista. Nukleofiiliset substituutioreaktiot ovat esimerkki.
Trimolekulaariset reaktiot
Trimolekulaarisessa reaktiossa kolme hiukkasta törmäävät samanaikaisesti, jolloin syntyy tuotetta. Tämäntyyppinen reaktio on kuitenkin harvinainen, koska kolmen lähtöaineen on vaikea törmätä samaan aikaan.
Mikä on monimutkainen reaktio?
Monimutkainen reaktio voidaan määritellä kemialliseksi reaktioksi, joka sisältää useita alavaiheita. Toisin sanoen näissä reaktioissa on sarja vaiheita sekä erilaisia siirtymätiloja erilaisilla välituotteilla. Siksi nämä reaktiot ovat luonteeltaan hyvin monimutkaisia.
Toisin kuin alkuainereaktioissa, reaktion järjestys ei vastaa reaktion stoikiometrisiä kertoimia. Lisäksi näiden reaktioiden järjestys voi olla joko kokonaisluku tai murtoluku.
Yleinen esimerkki tämäntyyppisestä reaktiosta on vetyperoksidin hajoaminen, jossa on kaksi eri vaihetta, joista voimme saada kokonaishajoamisreaktion.
Kuva 02: Vetyperoksidin hajoaminen
Monimutkaisten reaktioiden tyypit
Monimutkaisia reaktioita on kolmea päätyyppiä:
Peräkkäiset reaktiot
Tämäntyyppinen reaktio sisältää sarjan ensimmäisen asteen peruuttamattomia reaktioita.
Rinnakkaisreaktiot
Rinnakkaisreaktiot sisältävät useita vaiheita koskien samaa nettoreaktiota, ja vaiheittaiset reaktiot tapahtuvat rinnakkain samaan aikaan.
Kääntyvät reaktiot
Reversiibelit reaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa reagoivat aineet muodostavat tuotteita, jotka reagoivat yhdessä muodostaen lähtöaineet takaisin. Näihin kuuluu vähintään kaksi alkuainereaktion vaihetta saman nettoreaktion aikaansaamiseksi.
Mitä eroa on perusreaktiolla ja kompleksisella reaktiolla?
Avainero alkuainereaktioiden ja monimutkaisten reaktioiden välillä on, että alkuainereaktioissa on olennaisesti yksi vaihe, kun taas monimutkaisilla reaktioilla on olennaisesti useita vaiheita. Lisäksi alkuainereaktiot muodostavat suoraan tuotteet, kun taas monimutkaiset reaktiot muodostavat yhden tai useamman välituotteen ennen lopputuotteen antamista.
Alla oleva infografiikka esittelee alkeis- ja monimutkaisten reaktioiden väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – perusreaktio vs. monimutkainen reaktio
Voimme jakaa kemialliset reaktiot eri tyyppeihin. Mutta on olemassa kaksi perusluokitusta: alkeisreaktiot ja monimutkaiset reaktiot. Keskeinen ero alkuainereaktioiden ja monimutkaisten reaktioiden välillä on se, että alkuainereaktioissa on olennaisesti yksi vaihe, kun taas monimutkaisilla reaktioilla on olennaisesti useita vaiheita.
