2010年11月20日 星期六

雙分子反應Bimolecular Reaction

有機化學的基礎212

1.  雙分子反應(或更多分子的反應),反應速率3個因素的控制:1.參與反應的化合物每單位時間的碰撞數。2.碰撞分子的能量。3.碰撞時反應物的方向。

2.  「每單位時間」的「碰撞數」,是「每單位體積」「參與反應物的數量」的函數。

3.  增加「每單位體積」的的「分子數」也就是,增加濃度-能夠相對提高「碰撞次數」,因此,順勢提高「有效碰撞」的數量,所以,「雙分子反應」的速率快慢,深受每種「反應物」的濃度大小的影響。

4.  AB二種分子進行的反應:

Rate∞[A][B]  速率 等比於 AB的濃度乘積

5.  如同一個單分子反應,2種「反應物」要碰撞成化合物必須跨越「活化能障壁」,增加「溫度」會增加2種「反應物」的「平均動能」,也就很可能會增加這2種「反應物」的碰撞次數,也因此產生足夠的能量跨越「活化能障壁」,變成「產物」。

6.  因此,不論「單分子反應」或「雙分子反應」,增加溫度的效果都十分類似(而熵的作用則不那麼重要)。

7.  碰撞要引起「化學變化」,2個「反應分子」必須以正確的方向接近才能反應成「過渡狀態」。

8.  因為大部分的有機分子並不是對稱的圓形,「幾何構造」有利於變成「產物」的分子的數量,會影響最後「有效碰撞」成「產物」的數量;「有效碰撞」是指分子間有足夠的「動能」跨越「活化能」。

9.  因為分子整體「碰撞次數」增加,「有效碰撞」成「產物」的次數也會增加,「雙分子反應」(或更複雜的3分子反應)的「反應速率」,不僅可用溫度控制,也能用反應物的濃度控制。

n   翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. WhitesellOrganic Chemistry

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