
[物化] 反应机理
Electrode reaction mechanism is stu***d.
探讨了电极反应机理。
A possible reaction mechanism was discussed.
探讨了可能的反应机理。
The possible reaction mechanism is also discussed.
对该化学发光反应机理进行了讨论。
It's telling us that the reaction mechanism is complicated.
告诉我们反应实际上很复杂。
The cold sealing reaction mechanism was also discussed.
文中还讨论了冷封孔反应机理。
反应机理(Reaction Mechanism) 是指化学反应发生所经历的详细、分步的微观过程。它描述了反应物分子如何通过一系列步骤(包括键的断裂、形成、中间体的生成与消耗)最终转化为产物分子的具体路径与方式。理解反应机理对于预测反应速率、产物选择性以及设计新反应至关重要。
以下是反应机理的核心要素与解释:
分步过程
绝大多数化学反应并非一步完成,而是由多个连续的基元反应(Elementary Reactions)构成。每个基元反应代表分子碰撞导致化学键变化的一个最基础步骤。反应机理就是这些基元反应按特定顺序组合的序列。例如,取代反应可能涉及亲核试剂的进攻和离去基团的脱离两个步骤。
中间体(Intermediates)
在反应路径中,会生成寿命相对短暂、能量较高的物种,称为中间体。它们既非起始反应物,也非最终产物,但在机理中扮演关键角色。常见的中间体包括:碳正离子(Carbocation)、碳负离子(Carbanion)、自由基(Free Radical)、卡宾(Carbene)等。识别和表征中间体是确定机理的重要证据。
过渡态(Transition State)
在每个基元反应步骤中,反应物转化为产物需要经过一个能量最高的状态,即过渡态。它代表了键断裂与形成过程中的活化络合物,具有不稳定的几何构型。过渡态的能量决定了该步骤的活化能(Activation Energy),进而影响反应速率。过渡态无法被分离或直接观测,但可通过理论计算(如密度泛函理论 DFT)或动力学实验间接研究。
能量变化与势能面
反应机理与反应过程中的能量变化紧密相关。势能面图(Potential Energy Surface Diagram)直观展示了反应路径上各物种(反应物、过渡态、中间体、产物)的能量高低。机理中的“决速步”(Rate-Determining Step)通常是活化能最高的步骤,它控制了整个反应的总速率。
实例:SN2 亲核取代机理
以溴甲烷(CH₃Br)与氢氧根离子(OH⁻)的反应为例,其 SN2 机理为一步协同过程:
权威参考资料:
"Reaction mechanism"(反应机理)是化学领域的重要概念,指化学反应从反应物到产物所经历的具体步骤和微观过程。它揭示了原子、分子或离子在反应中如何断裂旧键、形成新键,以及中间产物、过渡态等细节。以下是详细解析:
基元步骤
反应机理通常由多个基元反应(elementary steps)构成,每个步骤代表分子级别的一次变化。例如:A + B → C(单一步骤)或分步进行的多阶段过程。
中间体与过渡态
催化剂作用
催化剂通过提供替代反应路径降低活化能,但不改变总反应的焓变(ΔH)。
若需特定反应机理的深入分析,可提供具体反应名称进一步探讨。
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