Η βασική διαφορά μεταξύ στοιχειωδών και μιγαδικών αντιδράσεων είναι ότι οι στοιχειώδεις αντιδράσεις έχουν ουσιαστικά ένα μόνο βήμα, ενώ οι σύνθετες αντιδράσεις έχουν ουσιαστικά πολλαπλά στάδια.
Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τις χημικές αντιδράσεις με διαφορετικούς τρόπους. Υπάρχουν όμως δύο βασικές κατηγοριοποιήσεις ως στοιχειώδεις αντιδράσεις και σύνθετες αντιδράσεις. Οι στοιχειώδεις αντιδράσεις περιλαμβάνουν μόνο ένα μόνο υπο-βήμα, ενώ οι σύνθετες αντιδράσεις έχουν μια σειρά βημάτων και διαφορετικές καταστάσεις μετάβασης με διαφορετικά ενδιάμεσα.
Τι είναι η Στοιχειώδης Αντίδραση;
Μια στοιχειώδης αντίδραση μπορεί να οριστεί ως μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει ένα μόνο υπο-βήμα. Σε αυτές τις αντιδράσεις, ένα χημικό είδος υφίσταται μια άμεση αλλαγή για να δώσει το τελικό προϊόν σε ένα βήμα. Εδώ, παρατηρείται μια ενιαία μεταβατική κατάσταση. Εάν δεν μπορούμε να ανιχνεύσουμε πειραματικά κανένα ενδιάμεσο προϊόν κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης, μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε αυτήν την αντίδραση ως στοιχειώδη αντίδραση.
Τύποι στοιχειωδών αντιδράσεων
Υπάρχουν διάφοροι τύποι στοιχειωδών αντιδράσεων ως εξής:
Μονομοριακές Αντιδράσεις
Σε μια μονομοριακή αντίδραση, ένα μεμονωμένο αντιδραστήριο υφίσταται μια αντίδραση όπως μια αποσύνθεση για να δώσει το τελικό προϊόν(α). Μερικά παραδείγματα μονομοριακών αντιδράσεων περιλαμβάνουν ισομερισμό cis-trans, ρακεμοποίηση, διάνοιξη δακτυλίου, ραδιενεργό διάσπαση κ.λπ.
Εικόνα 01: Ένας τύπος ισομερισμού Cis-trans
Διμοριακές Αντιδράσεις
Στις διμοριακές αντιδράσεις, δύο σωματίδια υφίστανται σύγκρουση για να δώσουν το(τα) προϊόν(α). Αυτές είναι αντιδράσεις δεύτερης τάξης επειδή ο ρυθμός της αντίδρασης εξαρτάται και από τα δύο αντιδρώντα. Οι αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης είναι ένα παράδειγμα.
Τριμοριακές Αντιδράσεις
Σε μια τριμοριακή αντίδραση, τρία σωματίδια υφίστανται σύγκρουση ταυτόχρονα για να δώσουν το(τα) προϊόν(α). Ωστόσο, αυτός ο τύπος αντίδρασης είναι σπάνιος, καθώς είναι δύσκολο για τρία αντιδρώντα να συγκρουστούν ταυτόχρονα.
Τι είναι μια σύνθετη αντίδραση;
Μια σύνθετη αντίδραση μπορεί να οριστεί ως μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει πολλαπλά υποστάδια. Με άλλα λόγια, αυτές οι αντιδράσεις έχουν μια σειρά βημάτων καθώς και διαφορετικές μεταβατικές καταστάσεις με διαφορετικά ενδιάμεσα. Ως εκ τούτου, αυτές οι αντιδράσεις είναι πολύ περίπλοκες στη φύση τους.
Σε αντίθεση με τις στοιχειώδεις αντιδράσεις, η σειρά της αντίδρασης δεν συμφωνεί με τους στοιχειομετρικούς συντελεστές της αντίδρασης. Επιπλέον, η σειρά αυτών των αντιδράσεων μπορεί να είναι είτε ακέραιος είτε κλάσμα.
Ένα κοινό παράδειγμα αυτού του τύπου αντίδρασης είναι η αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου, όπου υπάρχουν δύο διαφορετικά στάδια από τα οποία μπορούμε να λάβουμε τη συνολική αντίδραση αποσύνθεσης.
Εικόνα 02: Η αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου
Τύποι σύνθετων αντιδράσεων
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι σύνθετων αντιδράσεων:
Διαδοχικές αντιδράσεις
Αυτός ο τύπος αντίδρασης περιλαμβάνει μια σειρά από μη αναστρέψιμες αντιδράσεις πρώτης τάξης.
Παράλληλες αντιδράσεις
Οι παράλληλες αντιδράσεις περιλαμβάνουν πολλαπλά βήματα που αφορούν την ίδια καθαρή αντίδραση και οι σταδιακές αντιδράσεις συμβαίνουν παράλληλα μεταξύ τους την ίδια στιγμή.
Αναστρέψιμες Αντιδράσεις
Αναστρέψιμες αντιδράσεις είναι χημικές αντιδράσεις στις οποίες τα αντιδρώντα σχηματίζουν προϊόντα που αντιδρούν μαζί, σχηματίζοντας τα αντιδρώντα πίσω, τα οποία περιλαμβάνουν τουλάχιστον δύο στάδια στοιχειωδών αντιδράσεων για να δώσουν την ίδια καθαρή αντίδραση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ στοιχειώδους και σύνθετης αντίδρασης;
Η βασική διαφορά μεταξύ στοιχειωδών και μιγαδικών αντιδράσεων είναι ότι οι στοιχειώδεις αντιδράσεις έχουν ουσιαστικά ένα μόνο βήμα, ενώ οι σύνθετες αντιδράσεις έχουν ουσιαστικά πολλαπλά στάδια. Επιπλέον, οι στοιχειώδεις αντιδράσεις σχηματίζουν απευθείας τα προϊόντα, ενώ οι σύνθετες αντιδράσεις σχηματίζουν ένα ή περισσότερα ενδιάμεσα πριν δώσουν το τελικό προϊόν.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ στοιχειωδών και μιγαδικών αντιδράσεων σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Στοιχειώδη εναντίον σύνθετης αντίδρασης
Μπορούμε να χωρίσουμε τις χημικές αντιδράσεις σε διαφορετικούς τύπους. Υπάρχουν όμως δύο βασικές κατηγοριοποιήσεις ως στοιχειώδεις αντιδράσεις και σύνθετες αντιδράσεις. Η βασική διαφορά μεταξύ στοιχειωδών και μιγαδικών αντιδράσεων είναι ότι οι στοιχειώδεις αντιδράσεις έχουν ουσιαστικά ένα μόνο βήμα, ενώ οι σύνθετες αντιδράσεις έχουν ουσιαστικά πολλαπλά στάδια.
