กราฟพลังงานสำหรับหลายขั้นตอน
| English | ไทย |
|---|---|
| intermediate/ˌɪntəˈmiːdɪət/ | สารกลาง (Intermediate) |
วัดกำแพงแต่ละตัวจากหุบเขาเริ่มต้นของตัวเอง
- โปรไฟล์สองขั้นตอนมีสารตั้งต้นอยู่ที่ 20, ยอด第一個ที่ 80, สารกลางที่ −20, ยอดที่สองที่ 60 และผลิตภัณฑ์ที่ 0 ทั้งหมดเป็น kJ ต่อโมล
- กำแพงด้านหน้าคือ 80−20=60 และ 60−(−20)=80. ยอดที่สองดูต่ำกว่าในกราฟ แต่ขั้นตอนที่สองมีกำแพงเฉพาะจุดที่ใหญ่กว่า
เทือกเขา ไม่ใช่เนินเดียว
- ปฏิกิริยาหนึ่งขั้นตอนมีจุดยอดเพียงจุดเดียวที่ต้องปีนขึ้น ปฏิกิริยาหลายขั้นตอนมีแนวเขาของยอดเขาทั้งชุด
- แต่ละยอดคือขั้นตอน; แต่ละหุบคือสารกลางที่หยุดพัก เปรียบเทียบความสูงจากหุบเขาเริ่มต้นของแต่ละจุดไปยังยอดถัดไป
เนินหนึ่งยอดต่อหนึ่งขั้นตอน
- ปฏิกิริยารายละเอียดหลายขั้นตอนแสดงยอดสำหรับแต่ละขั้นตอนย่อย ระหว่างยอดจะมียอดเล็กๆ หุบเล็กๆ อยู่
- ยิ่งมีขั้นตอนมาก ก็ยิ่งมีเนิน越多
ปฏิกิริยาสามขั้นตอนจะแสดงยอดกี่ยอดบนกราฟพลังงาน?
หนึ่งยอดต่อขั้นตอนพื้นฐาน ดังนั้นสามยอด
สารกลางหยุดพักในหุบลึก
- แต่ละหุบที่อยู่ระหว่างยอดสองยอดจะเก็บ สารกลาง มันมีความเสถียรกว่ายอดรอบข้าง แต่มันไม่ใช่ผลิตภัณฑ์สุดท้าย
- ถูกสร้างขึ้นชั่วคราว แล้วถูกใช้ไปโดยขั้นตอนถัดไป
สารกลางปรากฏบนกราฟในฐานะ...
สารกลางหยุดนิ่งในร่องระหว่างยอด
เสาไฟสูงสุดครองอำนาจ
- พลังงานกระตุ้นแต่ละตัวคือผลต่าง: พลังงานสถานะเปลี่ยนผ่านลบด้วยพลังงานที่จุดเริ่มต้นของขั้นนั้น ในเปรียบเทียบแบบง่ายที่ใช้ที่นี่ กำแพงเฉพาะจุดที่ใหญ่กว่าบ่งชี้ถึงขั้นตอนที่ช้ากว่า
- ความสูงของยอดสัมบูรณ์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถระบุกำแพงนั้นได้
Under the simplified barrier comparison, which step is expected to be slower?
Compare transition state minus the starting state for each step. Absolute peak height is insufficient.
ขั้นกำหนดอัตรามักจะเป็นขั้นตอนแรกเสมอ
Compare each local forward barrier. Neither first position nor highest absolute peak automatically identifies the slow step.
แผนภาพสองขั้นตอนมีสารตั้งต้นอยู่ที่ 20, ยอดที่ 80 และ 60, สารกลางที่ −20 และผลิตภัณฑ์ที่ 0, ทั้งหมดอยู่ใน $\dfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$
- ขั้น 1: $E_{a,1}=80-20=60$. ขั้น 2: $E_{a,2}=60-(-20)=80$, อยู่ใน $\dfrac{\text{kJ}}{\text{mol}}$
- ยอดที่สองที่ต่ำลงมีกำแพงเฉพาะจุดที่ใหญ่กว่า ดังนั้นขั้น 2 จึงช้ากว่าภายใต้การเปรียบเทียบกำแพงแบบง่าย
อ่านกราฟพลังงานสองยอด
ระบุแต่ละลักษณะบนกราฟพลังงานของปฏิกิริยาแบบสองขั้นตอน
สถานะเปลี่ยนผ่านอยู่ที่ยอด ไม่ใช่ในร่อง
ยอดคือสถานะเปลี่ยนผ่าน; ร่องคือสารกลาง
$\Delta H$ รวมขึ้นอยู่กับพลังงานของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เท่านั้น ไม่ใช่ยอด
$\Delta H$ คือผลิตภัณฑ์ลบสารตั้งต้น, ข้ามกอระกอน
สารกลางอยู่ใน หุบ (จุดต่ำ), ในขณะที่สถานะเปลี่ยนผ่านอยู่ที่ ยอด -- อย่าสับสนกัน วัดกำแพงด้านหน้าแต่ละตัวจากหุบเริ่มต้นของตัวเอง; อย่าเลือกขั้นจากยอดสูงสุดสัมบูรณ์เพียงอย่างเดียว และ overall $\Delta H$ ก็ยังคงเป็นเพียงผลิตภัณฑ์ลบด้วยสารตั้งต้น โดยไม่สนใจยอดระหว่างทาง
ขยายเหตุผลไปยังกรณีใหม่
- การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีรวมคือ 0−20=−20 kJ ต่อโมล
- ภายใต้การเปรียบเทียบสิ่งกีดขวางแบบลดทอนทั่วไป ขั้นที่สองจะช้ากว่า; อัตราของกลไกจริงยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและปัจจัยทางจลนศาสตร์
Using the profile values, calculate the second forward activation energy in kJ per mole.
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.
Products minus reactants: 0−20=−20. Peak heights do not enter this subtraction.
โปรไฟล์พลังงานหลายขั้นมียอดหนึ่งยอดต่อแต่ละขั้น และมี สารกลาง ที่หยุดพักอยู่ในทุกหุบเขาระหว่างยอดเหล่านั้น เปรียบเทียบสิ่งกีดขวางการกระตุ้นเฉพาะจุด โดยวัดจากสถานะเริ่มต้นของแต่ละขั้น ยอดที่ต่ำกว่าในค่าสัมบูรณ์อาจมีสิ่งกีดขวางที่ใหญ่กว่า ค่า $\Delta H$ รวมยังคงเป็นเพียงผลต่างระหว่างสองปลาย