Avainero perusvaiheen ja nopeuden määritysvaiheen välillä on se, että alkuvaiheet ovat kemiallisia reaktioita, joissa reagoivat aineet reagoivat muodostaen joko lopputuotteen tai välituotteen, kun taas nopeuden määritysvaihe on monivaiheisen prosessin hitain reaktiovaihe.
Kemiallisten reaktioiden reaktionopeudesta puhuttaessa käytetään termejä alkeisvaihe ja nopeuden määräävä vaihe, erityisesti kun on kaksi tai useampi vaihe ennen lopputuotteen muodostamista. Tämän monivaiheisen prosessin jokaista vaihetta kutsutaan alkeisvaiheeksi. Näillä vaiheilla on eri hinnat. Prosessin nopeuden määritysvaiheessa on hitain nopeus.
Mikä on perusaskel?
Perusvaiheet ovat yksittäisiä vaiheita, jotka sisältyvät monivaiheiseen prosessiin. Alkuvaihe on kemiallinen reaktio, jossa yksi tai kaksi reagoivaa ainetta reagoivat muodostaen joko lopputuotteen tai välituotteen. Se on yksi reaktiovaihe, ja sillä on yksi siirtymätila. Yleensä, jos tietyn kemiallisen reaktion aikana ei synny välituotteita, tätä reaktiota kutsutaan alkuainereaktioksi. Lisäksi kemiallisen reaktion mekanismi on kokoelma perusvaiheita. Siksi alkuainereaktio kuvaa yhtä hetkeä reaktion aikana, jossa molekyylit katkeavat ja/tai muodostavat uusia sidoksia.
Kaikkien tasapainotettujen alkeisvaiheiden summa antaa kokonaisreaktion. Monivaiheisen prosessin perusvaiheilla on erilaiset reaktionopeudet; esim. Jotkut perusvaiheet tapahtuvat nopeasti, kun taas toiset vaiheet ovat erittäin hitaita. Siksi nopeuden määräävä vaihe tai reaktion hitain vaihe on myös eräänlainen alkuainereaktio.
Alkuainereaktiot voidaan luokitella niiden molekyylisyyden perusteella. Tässä reaktioon osallistuvien molekyylien lukumäärää käytetään antamaan perusvaiheen molekyylitaso. Esim. jos on yksi lähtöaine, se on yksimolekyylinen, ja jos on kaksi reagoivaa ainetta, se on bimolekulaarinen. Yksimolekyyliset ja bimolekulaariset ovat yleisimmät alkuainereaktioiden tyypit. Termomolekyylireaktiot (kolme reagoivaa ainetta) ovat harvinaisia, koska kolmen molekyylin törmäys samaan aikaan on harvinaista.
Mikä on arvonmääritysvaihe?
Nopeuden määritysvaihe on monivaiheisen reaktioprosessin hitain vaihe. Se on yksi vaihe vaiheiden joukossa. Joillakin reaktioilla on kuitenkin vain yksi kemiallinen reaktio (ei reaktiosarja); näin ollen nämä reaktiot ovat aina nopeuden määrääviä reaktioita. Hitain reaktio otetaan nopeuden määrääväksi reaktioksi, koska se rajoittaa reaktion nopeutta.
Kuva 01: Kaksipäiset nuolet osoittavat kunkin reaktion nopeuden määritysvaiheen
Alla on esimerkki.
NO2 + NO2 → NO + NO3 (hidas askel, nopeuden määräävä)
NO3 + CO → NO2 + CO2 (nopea askel)
Mitä eroa on perusaskeleen ja nopeuden määritysvaiheen välillä?
Avainero alkeisvaiheen ja nopeuden määritysvaiheen välillä on, että alkuvaiheet ovat kemiallisia reaktioita, joissa reagoivat aineet reagoivat muodostaen joko lopputuotteen tai välituotteen, kun taas nopeuden määritysvaihe on monivaiheisen prosessin hitain reaktiovaihe. Siksi alkeisaskel voi olla joko nopea tai hidas, kun taas nopeuden määrittävä vaihe on aina hitain askel.
Alla infografiassa on yhteenveto perusaskeleen ja nopeuden määrittävän vaiheen erosta.
Yhteenveto – Perusaskel vs. nopeuden määritysvaihe
Termejä alkeisvaihe ja nopeuden määrittävä vaihe käytetään keskustelemaan kemiallisten reaktioiden reaktionopeudesta, kun ennen lopputuotteen muodostamista tapahtuu kaksi tai useampi vaihe. Keskeinen ero perusvaiheen ja nopeuden määritysvaiheen välillä on se, että alkuvaiheet ovat kemiallisia reaktioita, joissa reagoivat aineet reagoivat muodostaen joko lopputuotteen tai välituotteen, kun taas nopeuden määritysvaihe on monivaiheisen prosessin hitain reaktiovaihe.
