Reakcia mekanismo

En kemio, reakcia mekanismo estas laŭpaŝa sinsekvo de elementaj reakcioj per kiu okazas kemia ŝanĝo .

Kvankam nur la neta kemia ŝanĝo estas rekte observebla por plejaj kemiaj reakcioj, ofte eblas elpensi eksperimentojn kiuj implicas serion de paŝoj en reakcia mekanismo.

Mekanismo priskribas detale kio okazas je ĉiu stadio de kemia transformiĝo. Ĝi priskribas la transiran staton kaj kiuj ligoj rompiĝas, kaj en kiu sinsekvo, kiuj ligoj formiĝas kaj en kiu sinsekvo, kaj kiaj estas la relativaj rapidoj de la paŝoj. Kompleta mekanismo devas ankaŭ doni konton de ĉiuj reakciantoj uzitaj, la funkcio de katalizilo, stereokemio, ĉiuj produktoj formitaj kaj la kvanto de ĉiu produkto.

Ofte, kio ŝajne estas unupaŝa reakcio, tiu fakte estas plurpaŝa reakcio. Konsideru la jenan ekzemplon:

CO + NO₂ → CO₂ + NO

En tiu rekacio, oni montris eksperimente ke la reakcio okazas laŭ la reakcia ekvacio $R=k[NO_{2}]^{2}$. Tial, ebla mekanismo, laŭ kiu la rekacio okazas, estas:

2 NO₂ → NO₃ + NO (malrapida)

NO₃ + CO → NO₂ + CO₂ (rapida)

Ĉiu paŝo nomiĝas elementa paŝo, kaj ĉiu havas la propran reakcian ekvacion kaj stekiometrio. Ĉiuj elementaj reakciaj paŝoj devas sumiĝi al la origina reakcio. Ekzistas kvar tipoj de elementaj paŝoj: 1) adicio, 2) elimino, 3) substituo, kaj 4) rearanĝo.

Kiam oni trovas la ĝustan reakcian ekvacion por rekacio, la malrapida paŝo limigas la reakcian rapidon. Ĉar la unua paŝo estas la malrapida paŝo, ĝi estas la rapidlimiga paŝo. Ĉar ĝi rilatas al la kolizio de du molekuloj de NO₂, ĝi estas dumolekula reakcio kun reakcia ekvacio $R=k[NO_{2}]^{2}$. Se oni forstrekus ĉiujn molekulojn kiuj staras ĉe ambaŭ flankoj de la elementaj reakcioj, restus la origina reakcio.

En organika kemio unu el la unuaj reakciaj mekanismoj proponitaj estis tiu por kondensado de benzoino, en 1903 de A. J. Lapworth.