
【化】 reaction coordinate
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
coordinate
【電】 coordinates; frame of reference
在物理化學領域,反應坐标(Reaction Coordinate) 是一個關鍵概念,用于描述化學反應或物理變化過程中系統狀态的變化路徑。其核心含義和要點如下:
反應坐标(Reaction Coordinate) 是一個抽象的、一維的參數,用于量化反應從反應物(Reactants) 到産物(Products) 的進程。它并非實際的空間坐标,而是系統在勢能面(Potential Energy Surface)上沿最低能量路徑(如過渡态)演變的度量。例如,在雙分子反應中,它可能代表兩個反應物鍵長的變化或鍵角的扭曲過程。
反應坐标直觀展示反應進程中分子構型的變化軌迹,例如解離反應中化學鍵的斷裂(如 ce{H2 -> 2H} 的鍵長增加)。
在反應坐标圖中,勢能最高點對應過渡态(Transition State),即反應能壘的位置。此時系統處于不穩定構型,如SN₂反應中的五配位碳中間體。
通過反應坐标可計算活化能(Activation Energy)和反應速率(Rate Constant),是阿倫尼烏斯方程(Arrhenius Equation)和過渡态理論(Transition State Theory)的核心變量。
反應坐标常作為橫軸,與縱軸的勢能(Potential Energy)共同繪制反應進程的能量變化曲線(圖1)。
示例公式:
$$ k = kappa frac{k_B T}{h} e^{-Delta G^{ddagger}/RT} $$
其中 $Delta G^{ddagger}$ 為沿反應坐标的吉布斯自由能變。
在計算化學中,反應坐标用于定位過渡态和最小能量路徑(如NEB方法)。
[定義與過渡态理論]
[量子化學視角下的反應路徑分析]
(注:因搜索結果未提供具體網頁,以上引用基于經典教材與IUPAC标準,實際寫作時可替換為可鍊接的學術資源。)
反應坐标(Reaction Coordinate)是化學動力學和物理化學中的重要概念,主要用于描述化學反應過程中分子結構的變化路徑及能量變化。以下是其詳細解釋:
反應坐标是一個一維參數,用于表示化學反應從反應物到産物所經曆的路徑,通常與分子幾何結構的變化(如鍵長、鍵角、鍵級等)直接相關。在勢能面理論中,它對應反應物→過渡态→産物的最低能量路徑(即勢能面上的鞍點路徑),縱坐标為系統的勢能,橫坐标為反應坐标。
例如,三原子反應A + BC → AB + C中,反應坐标可表示為A-B鍵的形成與B-C鍵的斷裂過程,勢能最高點對應過渡态。通過反應坐标圖可直觀理解能量變化對反應進程的影響。
如需進一步了解計算方法或具體案例,可參考、等來源的詳細文獻或理論模型。
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