ההבדל העיקרי - מתחם מופעל מול מצב מעבר

תגובה כימית היא תהליך הכולל סידור מחדש של המבנה המולקולרי או היוני של חומר, להבדיל משינוי בצורה הפיזית או מתגובה גרעינית. תגובה כימית עשויה להתרחש ישירות באמצעות שלב אחד, או שהיא יכולה להתרחש באמצעות מספר שלבים. מצב מורכב ומעבר מופעל הם שני מונחים המוסברים לגבי תגובה כימית עם שלבים או שלבים מרובים. קומפלקס מופעל מתייחס לאוסף של מולקולות ביניים שנוצרו במהלך התקדמותה של תגובה כימית. כאן, התקדמות התגובה הכימית מתייחסת להפיכת המגיבים למוצרים. מצב המעבר של תגובה כימית הוא בינוני עם האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר. ההבדל העיקרי בין מתחם מופעל למצב מעבר הוא זה קומפלקס מופעל מתייחס לכל הביניים האפשריות ואילו מצב המעבר מתייחס לאמצע הביניים בעל האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהו קומפלקס מופעל - הגדרה, הסבר 2. מהי מדינת מעבר - הגדרה, הסבר 3. מה הקשר בין מתחם מופעל למצב מעבר 4. מה ההבדל בין מתחם מופעל למצב מעבר - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: מתחם מופעל, תגובה כימית, ביניים, מוצרים, אנרגיה פוטנציאלית, מגיבים, מצב מעבר

מהו קומפלקס מופעל

קומפלקס מופעל מתייחס לאוסף של מולקולות ביניים שנוצרו במהלך התקדמותה של תגובה כימית. קומפלקס מופעל הוא סידור אטומי של המגיבים לא יציב. מכאן שלסדרי הביניים או למתחמים המופעלים יש אנרגיה פוטנציאלית גבוהה יותר מאשר המגיבים. בשל חוסר היציבות שלו, קיים קומפלקס מופעל לפרק זמן קצר מאוד.

מתחם מופעל עשוי ליצור את מוצרי הקצה או לא. המשמעות היא, שמתחמים מופעלים לפעמים הולכים אחורה, ומחזירים את המגיבים מאשר קדימה ליצירת מוצרים. תגובה כימית כוללת שבירה ויצירת קשרים כימיים. קומפלקס מופעל נוצר כאשר קשרים נשברים ונוצרים בין אטומים שונים.

איור 1: תגובות כימיות שונות עם ביניים שונות

אך על מנת לשבור וליצור קשרים כימיים, יש לספק אנרגיה למגיבים. לכן, המגיבים מתנגשים זה עם זה בכיוון הנכון כדי שהתגובה תתקיים. התנגשויות אלו יוצרות מתחמים מופעלים.

מהי מדינת מעבר

מצב המעבר הוא הביניים של תגובה כימית הכוללת את האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר. לתגובות כימיות שיש להן רק ביניים אחת, אמצעי הביניים הזה נחשב כמצב המעבר. לתגובה כימית עם שני שלבים או יותר יש שלושה שלבים: שלב ראשוני עם מגיבים בלבד, מצב מעבר עם ביניים והשלב הסופי עם מוצרים. לכן, מצב המעבר מתייחס לשלב שבו מגיבים הופכים למוצרים.

איור 2: מצב מעבר

קיימת סבירות גבוהה שמצב המעבר יתקדם וייצור מוצרים במקום ליפול שוב ליצירת מגיבים. על מנת לגרום לתגובה כימית להצליח, מולקולת המגיבים צריכה להתנגש אחד עם השני בכיוון הנכון. מצב המעבר או המתווך בעל האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר אינו יציב במיוחד. לכן הוא אינו קיים לפרק זמן ארוך. זה מקשה על לכידת מצב המעבר של תגובה כימית.

אנרגיית הפעלה

אנרגיית ההפעלה של תגובה כימית היא מחסום האנרגיה שצריך להתגבר עליו כדי להשיג מוצרים מהתגובה. זוהי האנרגיה המינימלית הנדרשת למגיב להפוך למוצר. לכן, אנרגיית ההפעלה שווה לאנרגיה הפוטנציאלית של מצב המעבר של תגובה כימית.

הקשר בין מתחם מופעל למדינת מעבר

ההבדל בין מתחם מופעל למצב מעבר

הַגדָרָה

מתחם מופעל: קומפלקס מופעל מתייחס לאוסף של מולקולות ביניים שנוצרו במהלך התקדמותה של תגובה כימית.

מצב מעבר: מצב המעבר הוא הביניים של תגובה כימית הכוללת את האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר.

אנרגיה פוטנציאלית

מתחם מופעל: למתחם מופעל יש אנרגיה פוטנציאלית גבוהה מאשר המגיבים.

מצב מעבר: למצב המעבר יש את האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר בין מבני ביניים אחרים.

יצירת מוצר

מתחם מופעל: קומפלקס מופעל עשוי ליצור את התוצר הסופי של התגובה או יכול ללכת לאחור ליצור מגיבים מבלי לתת מוצרים.

מצב מעבר: למצב מעבר יש סבירות גבוהה ליצור את המוצר במקום ליצור שוב את המגיבים.

סיכום

כמה תגובות כימיות מתרחשות באמצעות מספר שלבים. ישנם שלושה שלבים עיקריים: שלב ראשוני עם מגיבים, מצב מעבר עם מולקולות ביניים ושלב אחרון עם מוצרים. מצב מורכב ומעבר מופעל הם שני מונחים המוסברים בנוגע לתגובות כימיות מסוג זה. ההבדל העיקרי בין מתחם מופעל למצב מעבר הוא שמכלול ההפעלה מתייחס לכל הביניים האפשריות ואילו מצב המעבר מתייחס לאמצע הביניים בעל האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר.

הפניות:

1. הלמנסטיין, אן מארי. "איזה מתחם מופעל פירושו בכימיה." ThoughtCo, זמין כאן. 2. "מצב מעבר". ויקיפדיה, קרן ויקימדיה, 9 באוקטובר 2017, זמין כאן. 3. "מתחם מופעל". ויקיפדיה, קרן ויקימדיה, 29 באוקטובר 2017, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. "תרשימי תיאום תגובות לתגובות עם 0, 1, 2 ביניים" מאת AimNature-עבודה משלה (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. "Rxn coordinate diagram 5" מאת Chem540grp1f08-עבודה משלו (CC BY- SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia