化学における素反応 遷移状態（反応物→生成物）が一つだけで、一段階で進行する化学反応です。素反応は単純な反応に分解できず、一般に中間体はありません。対照的に、複雑な反応 または非素反応 または複合反応 中間体と複数の遷移状態 (反応物 → 中間体 → 生成物) を伴う複数の素反応で構成されます。
素反応の例
素反応は化学では一般的です。例:
- シス-トランス異性化
- ラセミ化
- 熱分解反応:
CuCO₃(s) → CuO(s) + CO₂(g)
2HI → H2 + 私2
C4 H8 → 2C2 H4 - 開環反応
- ガス間の多くの反応:
NO2 (g) + CO(g) → NO(g) + CO2 (ト)
2NO(g) + Cl2 (g) → 2NOCl(g) - 放射性崩壊
- 求核置換
素反応の種類
素反応を分類する 1 つの方法は、分子量によるものです。 分子量 化学反応に関与する反応物粒子の数を指します。原子全体または分子全体について話しているため、分子性には整数値があります。単分子 (1)、二分子 (2)、または三分子 (3) です。三分子反応はまれです。 4 つ以上の分子が関与する既知の素反応はありません。
以下は、素反応の種類、分子性、速度則をまとめた表です:
| 分子量 | 基本ステップ | 料金法 | 例 |
|---|---|---|---|
| 単分子 | A → 製品 | レート =k[A] | N2 O4 (g) → 2NO2 (g) |
| 二分子 | A + A → 製品 | レート =k[A] | 2NOCl → 2NO(g) + Cl2 (g) |
| 生体分子 | A + B → 製品 | レート =k[A][B] | CO(g) + NO3 (g) → NO2 (g) + CO2 (g) |
| 三分子 | A + A + A → 製品 | レート =k[A] | |
| 三分子 | A + A + B → 製品 | レート =k[A][B] | 2NO(g) + O2 (g) → 2NO2 (g) |
| 三分子 | A + B + C → 製品 | レート =k[A][B][C] | O(g) + O2 (g) + 中 → O3 (g) + M |
反応の順序
反応順序は素反応の性質によって異なることに注意してください:
- 単分子素反応は一次反応です。
- 二分子反応は二次反応です。
- 三分子反応は三次反応です。
直接的な反応と間接的な反応
素反応の定義でnoと記載されている場合があります 中間体（反応性複合体）。実際には、これは厳密には正しくありません。素反応には中間体がないか、中間体が非常に短時間しか存在しないか、反応がどのように発生するかを説明するためにそれらの存在は必要ありません。中間体が存在する場合、その性質により、素反応が直接反応または間接反応として分類されます。
直接的な反応 その回転周期よりも短い寿命を持つ反応性複合体を持っています。 間接的な反応 o複合モード反応 その回転周期よりも長い寿命を持つ反応性複合体を持っています。しかし、どちらの場合も、中間体は通常の条件下で観測できるほど長く留まることはありません。
参考文献
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- クック、G.B.;グレー、P。ナップ、D.G.;スコット、S.K. （1989）。 「キュービック自己触媒への二分子経路」。 The Journal of Physical Chemistry . 93(7):2749-2755。 doi:10.1021/j100344a012
- Gillespie, D.T. (2009). 「拡散二分子傾向関数。」 The Journal of Chemical Physics . 131(16):164109. doi:10.1063/1.3253798
- IUPAC (1997)。 「素反応」 化学用語集 （「ゴールドブック」）（第2版）。オックスフォード:Blackwell Scientific Publications。 ISBN 0-9678550-9-8。 doi:10.1351/goldbook
- Wayne, R.P. (2002). 「三分子付加反応」。 大気科学百科事典 . Elsevier Science Ltd. ISBN:978-0-12-227090-1.
