Hipotéticamente hablando, si un reactivo en una reacción bimolecular tiene suficiente energía para romper el enlace del otro reactivo pero está orientado en la dirección incorrecta, ¿por qué no se rompe el enlace? ¿La orientación del reactivo afecta a la energía de activación de la reacción de alguna manera? El punto que trato de señalar es si tienes suficiente energía para romper un enlace, ¿por qué sería importante la orientación molecular cuando se está utilizando la misma cantidad de energía para distorsionar los enlaces independientemente de la orientación?
Respuestas
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Supongamos que tenemos una simple reacción de un diatómico y un solo átomo $\ce{AB + C ->A +BC}$. Por lo que la reacción es romper el vínculo entre el$\ce{A}$$\ce{B}$, lo que, a continuación, los bonos a $\ce{C}$. Así, podríamos esperar que el estado de transición para parecerse a $\ce{A--B--C}$. Esto sugiere que la reacción es altamente orientación dependientes.
Observar el proceso como una función del ángulo formado por la cadena ABC sería de esperar que un 0 grados de ángulo varía probabilidades de provocar una reacción, ya que todo está alineada como sería de esperar, mientras que un giro de 180 grados de ángulo tendría casi ninguna oportunidad de formar el producto deseado, como sería más alineada como esta $\ce{C--A--B}$. Si bien no es perfectamente lineal de la relación, es de esperar que la disminución de la reactividad de los monótonamente mientras va de 0 a 180 grados.
Para estructuras más complejas, la orientación se vuelve aún más importante. Una molécula grande que sólo puede tener un tamaño muy pequeño sitio reactivo, y si el otro reactante choca con una sección diferente de la molécula, no hay prácticamente ninguna posibilidad de reacción deseado ocurrirá.
ghostly606
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6
Si usted tiene dos enormes moléculas de, digamos, un esterol que desea a cambio de un OH por alguna reacción, entonces claramente el modo en que los reactivos enfoque de uno a otro es importante.
En el caso de una reacción, tales como $\ce{Cl + OH \to HCl + O}$, que no depende del ángulo de enfoque. Esto es debido a que la energía potencial no es esférica alrededor de la diatómico pero es diferente cuando se aproximan a lo largo de la " línea de los centros de en comparación a se aproxima a los ángulos rectos a los OH de los bonos.
Además, la vibración de la energía en un diatómica puede tener un papel fundamental, no sólo en cómo muchos de los quanta son emocionado, pero ¿en qué momento de la vibración de movimiento de las colisiones se produce. El efecto es tal que incluso si no hay suficiente total de energía para superar la barrera de los productos, es decir, para superar el estado de transición, vibración, movimiento fácilmente puede frustrar este y la reacción de los jefes de vuelta sobre sí mismo después de subir hacia el estado de transición.
Karl
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703
Usted no tiene suficiente energía para romper el enlace. La reacción de la energía de activación es (en la mayoría de los casos) más bajo que el nivel de energía necesario para la primera romper un enlace, y sólo entonces se forma el otro.
Si la energía térmica es lo suficientemente alta, los dos partículas forman un complejo estado de transición SI la geometría es la derecha. Este estado de transición se desintegra, a continuación, hacia delante o hacia atrás. Si la geometría (orientación) es incorrecta, usted no consigue el estado de transición. Los orbitales con una orientación incorrecta no se superponen, enérgicamente, y es absolutamente necesario que la energía de los nuevos bonos que ya se está formando para aflojar la antigua.
Si su energía térmica en realidad era lo suficientemente alta como para quebrantar el vínculo, que puede ocurrir en cada colisión, también por ejemplo, con gas inerte/las moléculas de disolvente, o cuando la molécula de golpes junto con los de su clase. Eso se llama pirólisis.
