Kluczowa różnica między reakcjami uzgodnionymi i krokowymi polega na tym, że reakcje uzgodnione są reakcjami jednoetapowymi, podczas gdy reakcje krokowe są reakcjami wieloetapowymi.
Pojęcia reakcje uzgodnione i etapowe należą do dziedziny chemii fizycznej, w której szybkości reakcji są określane na podstawie zmian ilości reagentów i produktów w czasie. Wszystkie znane nam reakcje chemiczne można podzielić na dwie różne grupy jako reakcje skoordynowane i reakcje stopniowe, w zależności od mechanizmu reakcji.
Co to są uzgodnione reakcje?
Koncertowane reakcje to reakcje chemiczne, które obejmują tylko jeden etap. To znaczy; wszystkie reakcje jednoetapowe należą do kategorii reakcji uzgodnionych. Dlatego reakcje zerwania wiązania i tworzenia wiązania zachodzą jednocześnie, tworząc produkty. Innymi słowy, podczas tego typu reakcji chemicznych nie powstają reaktywne związki pośrednie ani niestabilne wysokoenergetyczne kompleksy.
Rysunek 01: Przykład uzgodnionej reakcji (zawiera niestabilny związek pośredni)
Na ogół reakcje uzgodnione nie zależą od polarności rozpuszczalnika, a mechanizm reakcji określany jest jako mechanizm uzgodniony. Niektóre typowe przykłady tego typu reakcji obejmują reakcje pericykliczne, reakcje SN2 i niektóre reakcje przegrupowania, takie jak przegrupowanie Claisena.
Czym są reakcje krokowe?
Reakcje stopniowe to reakcje wieloetapowe. W związku z tym w tych reakcjach występuje więcej lub więcej chemicznych związków pośrednich. Te półprodukty są zwykle bardzo reaktywne ze względu na wysoką energię, co czyni je niestabilnymi. Reakcje stopniowe zazwyczaj zawierają dwie lub więcej reakcji elementarnych.
Rysunek 02: Przykład reakcji krokowej
W przeciwieństwie do reakcji stopniowych, zerwanie wiązania i tworzenie wiązania w reakcjach stopniowych zachodzi w różnych etapach (nie w jednym etapie). Dlatego reagenty nie mogą bezpośrednio przekształcać się w produkty. „Ogólna reakcja” w stopniowej reakcji, która powoduje konwersję reagentów w produkty. Całą reakcję możemy uzyskać, dokładnie równoważąc wszystkie etapy reakcji krokowej. Niemniej jednak istnieje jedna reakcja elementarna w reakcji stopniowej, która określa szybkość reakcji. Jest to najwolniejsza reakcja w serii reakcji i może, ale nie musi zawierać reagentów lub produktów (może zawierać tylko produkty pośrednie reakcji).
Jaka jest różnica między reakcją uzgodnioną a stopniową?
Pojęcia reakcje uzgodnione i etapowe należą do dziedziny chemii fizycznej, w której szybkości reakcji są określane na podstawie zmian ilości reagentów i produktów w czasie. Kluczowa różnica między reakcjami uzgodnionymi i krokowymi polega na tym, że reakcje uzgodnione są reakcjami jednoetapowymi, podczas gdy reakcje krokowe są reakcjami wieloetapowymi. Decydujący o szybkości etap uzgodnionej reakcji sam w sobie jest uzgodnioną reakcją. Ale w reakcjach stopniowych najwolniejszą reakcją elementarną jest etap determinujący szybkość.
Ponadto, nie ma produktów pośrednich reakcji w reakcjach uzgodnionych, ponieważ reagenty bezpośrednio przekształcają się w produkty. Jednak w reakcjach etapowych występuje jeden lub więcej związków pośrednich, które są wysoce niestabilne ze względu na wysoki poziom energii związku. Ogólna reakcja stopniowej reakcji daje konwersję reagentów w produkty.
Poniższa infografika zawiera więcej szczegółów na temat różnicy między reakcjami uzgodnionymi a stopniowymi.
Podsumowanie – Reakcje uzgodnione a reakcje krokowe
Wszystkie znane nam reakcje chemiczne można podzielić na dwie grupy jako reakcje uzgodnione i reakcje stopniowe. Kluczowa różnica między reakcjami uzgodnionymi i krokowymi polega na tym, że reakcje uzgodnione są reakcjami jednoetapowymi, podczas gdy reakcje krokowe są reakcjami wieloetapowymi.
