Reaction mechanism
Sequência teórica de etapas que descreve uma reação química.
Um mecanismo de reação é a sequência passo a passo de reações elementares pelas quais uma reação química global ocorre. É uma conjectura teórica que descreve detalhadamente o que acontece em cada etapa, incluindo quais ligações são quebradas e formadas, e os papéis dos intermediários reativos, complexos ativados e estados de transição. Os mecanismos são escolhidos com base na viabilidade termodinâmica e no suporte experimental, como intermediários isolados ou dados cinéticos.
Quick Facts
- Field
- Chemistry
- Key concept
- Step-by-step sequence of elementary reactions
- Related methods
- Electron or arrow pushing
- chemical kinetics
- spectroscopic observation
- Example reaction
- Oxidation of CO by NO2
- Molecularity types
- Unimolecular
- bimolecular
- trimolecular
Facts from the source article.
Contexto e história
Os mecanismos de reação são centrais para entender como as reações químicas ocorrem no nível molecular. Eles descrevem cada intermediário reativo, complexo ativado e estado de transição, bem como a ordem em que as ligações são quebradas e formadas. Um mecanismo completo também deve explicar a razão para os reagentes e catalisadores usados, a estereoquímica observada, todos os produtos formados e a quantidade de cada um. O método de setas curvas ou de empurrar elétrons é frequentemente usado para ilustrar mecanismos, como visto em exemplos como a adição de Michael e a condensação benzoínica.
Você sabia?
- Estados de transição são espécies fugazes e de alta energia que não podem ser isoladas.
- A etapa determinante da velocidade para a oxidação de CO por NO2 envolve duas moléculas de NO2.
- Uma reação em cadeia inclui etapas como iniciação, propagação e terminação.
Perguntas Frequentes
Que tipos de molecularidade podem aparecer em um mecanismo de reação?
Cada etapa elementar é classificada por quantas espécies moleculares colidem: unimolecular (uma), bimolecular (duas) ou trimolecular (três). Esses rótulos descrevem a estequiometria de uma única etapa, e não a equação balanceada global.
Como os químicos verificam se um mecanismo de reação proposto está correto?
Um mecanismo deve ser termodinamicamente viável e deve concordar com evidências experimentais, como intermediários isolados, observações espectroscópicas ou dados de lei de velocidade cinética. Diagramas de setas curvas ou de empurrar elétrons são então usados para ilustrar o fluxo de elétrons em cada etapa individual.
Você pode dar um exemplo clássico de um mecanismo de reação?
A oxidação do monóxido de carbono pelo dióxido de nitrogênio é um caso frequentemente citado, no qual o NO₂ transfere um átomo de oxigênio para o CO em uma única etapa elementar bimolecular. Este exemplo mostra claramente como um mecanismo de uma etapa pode explicar diretamente a lei de velocidade de segunda ordem observada.
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