Den viktigaste skillnaden mellan elementära och komplexa reaktioner är att elementära reaktioner i huvudsak har ett enda steg, medan komplexa reaktioner i huvudsak har flera steg.
Vi kan kategorisera kemiska reaktioner på olika sätt. Men det finns två grundläggande kategoriseringar som elementära reaktioner och komplexa reaktioner. Elementära reaktioner inkluderar bara ett enda delsteg, medan komplexa reaktioner har en serie steg och olika övergångstillstånd med olika mellanprodukter.
Vad är elementär reaktion?
En elementär reaktion kan definieras som en kemisk reaktion som inkluderar ett enda delsteg. I dessa reaktioner genomgår en kemisk art en direkt förändring för att ge slutprodukten i ett steg. Här observeras ett enda övergångstillstånd. Om vi inte experimentellt kan upptäcka några mellanprodukter under en kemisk reaktion, kan vi kategorisera den reaktionen som en elementär reaktion.
Typer av elementära reaktioner
Det finns flera typer av elementära reaktioner enligt följande:
Unimolecular Reactions
I en unimolekylär reaktion genomgår en enstaka reaktant en reaktion såsom en sönderdelning för att ge slutprodukten(erna). Några exempel på unimolekylära reaktioner inkluderar cis-trans-isomerisering, racemisering, ringöppning, radioaktivt sönderfall, etc.
Figur 01: En typ av cis-trans-isomerisering
Bimolekylära reaktioner
I bimolekylära reaktioner genomgår två partiklar kollision för att ge produkten/produkterna. Dessa är andra ordningens reaktioner eftersom reaktionshastigheten beror på båda reaktanterna. Nukleofila substitutionsreaktioner är ett exempel.
Trimolekylära reaktioner
I en trimolekylär reaktion genomgår tre partiklar kollision samtidigt för att ge produkten/produkterna. Denna typ av reaktion är dock sällsynt eftersom det är svårt för tre reaktanter att kollidera samtidigt.
Vad är en komplex reaktion?
En komplex reaktion kan definieras som en kemisk reaktion som inkluderar flera delsteg. Med andra ord har dessa reaktioner en serie steg såväl som olika övergångstillstånd med olika mellanprodukter. Därför är dessa reaktioner mycket komplexa till sin natur.
Till skillnad från elementära reaktioner överensstämmer inte reaktionsordningen med reaktionens stökiometriska koefficienter. Dessutom kan ordningen för dessa reaktioner vara antingen ett heltal eller en bråkdel.
Ett vanligt exempel på denna typ av reaktion är nedbrytningen av väteperoxid, där det finns två olika steg från vilka vi kan erhålla den övergripande nedbrytningsreaktionen.
Figur 02: Nedbrytningen av väteperoxid
Typer av komplexa reaktioner
Det finns tre huvudtyper av komplexa reaktioner:
Konsekutiva reaktioner
Denna typ av reaktion inkluderar en serie av första ordningens irreversibla reaktioner.
Parallella reaktioner
Parallella reaktioner inkluderar flera steg avseende samma nettoreaktion, och de stegvisa reaktionerna sker parallellt med varandra samtidigt.
Reversibla reaktioner
Reversibla reaktioner är kemiska reaktioner där reaktanterna bildar produkter som reagerar tillsammans och bildar reaktanterna tillbaka, som involverar minst två steg av elementära reaktioner för att ge samma nettoreaktion.
Vad är skillnaden mellan elementär och komplex reaktion?
Nyckelskillnaden mellan elementära och komplexa reaktioner är att elementära reaktioner i huvudsak har ett enda steg, medan komplexa reaktioner i huvudsak har flera steg. Dessutom bildar elementära reaktioner produkterna direkt, medan komplexa reaktioner bildar en eller flera mellanprodukter innan de ger slutprodukten.
Infografiken nedan visar skillnaderna mellan elementära och komplexa reaktioner i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Elementär vs komplex reaktion
Vi kan dela in kemiska reaktioner i olika typer. Men det finns två grundläggande kategoriseringar som elementära reaktioner och komplexa reaktioner. Den viktigaste skillnaden mellan elementära och komplexa reaktioner är att elementära reaktioner i huvudsak har ett enda steg, medan komplexa reaktioner i huvudsak har flera steg.
