Der Hauptunterschied zwischen elementaren und komplexen Reaktionen besteht darin, dass elementare Reaktionen im Wesentlichen aus einem einzigen Schritt bestehen, während komplexe Reaktionen im Wesentlichen aus mehreren Schritten bestehen.
Wir können chemische Reaktionen auf verschiedene Arten kategorisieren. Aber es gibt zwei grundlegende Kategorisierungen als elementare Reaktionen und komplexe Reaktionen. Elementare Reaktionen umfassen nur einen einzigen Teilschritt, während komplexe Reaktionen eine Reihe von Schritten und unterschiedliche Übergangszustände mit unterschiedlichen Zwischenprodukten aufweisen.
Was ist Elementarreaktion?
Eine Elementarreaktion kann als eine chemische Reaktion definiert werden, die einen einzigen Teilschritt umfasst. Bei diesen Reaktionen wird eine chemische Spezies in einem Schritt direkt zum Endprodukt umgewandelt. Hier wird ein einziger Übergangszustand beobachtet. Wenn wir bei einer chemischen Reaktion keine Zwischenprodukte experimentell nachweisen können, können wir diese Reaktion als Elementarreaktion einstufen.
Arten von Elementarreaktionen
Es gibt verschiedene Arten von Elementarreaktionen:
Unimolekulare Reaktionen
Bei einer unimolekularen Reaktion durchläuft ein einzelner Reaktant eine Reaktion, wie z. B. eine Zersetzung, um das/die Endprodukt(e) zu ergeben. Einige Beispiele für unimolekulare Reaktionen sind cis-trans-Isomerisierung, Racemisierung, Ringöffnung, radioaktiver Zerfall usw.
Abbildung 01: Eine Art der Cis-trans-Isomerisierung
Bimolekulare Reaktionen
Bei bimolekularen Reaktionen stoßen zwei Teilchen zusammen, um das/die Produkt(e) zu ergeben. Dies sind Reaktionen zweiter Ordnung, da die Reaktionsgeschwindigkeit von beiden Reaktanten abhängt. Nucleophile Substitutionsreaktionen sind ein Beispiel.
Trimolekulare Reaktionen
Bei einer trimolekularen Reaktion stoßen drei Teilchen gleichzeitig zusammen, um das/die Produkt(e) zu ergeben. Diese Art von Reaktion ist jedoch selten, da es für drei Reaktanten schwierig ist, gleichzeitig zu kollidieren.
Was ist eine komplexe Reaktion?
Eine komplexe Reaktion kann als eine chemische Reaktion definiert werden, die mehrere Teilschritte umfasst. Mit anderen Worten, diese Reaktionen haben eine Reihe von Schritten sowie unterschiedliche Übergangszustände mit unterschiedlichen Zwischenprodukten. Daher sind diese Reaktionen von Natur aus sehr komplex.
Anders als bei Elementarreaktionen stimmt die Reihenfolge der Reaktion nicht mit den stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktion überein. Außerdem kann die Reihenfolge dieser Reaktionen ganzzahlig oder gebrochen sein.
Ein gängiges Beispiel für diese Art von Reaktion ist die Zersetzung von Wasserstoffperoxid, bei der es zwei verschiedene Schritte gibt, aus denen wir die gesamte Zersetzungsreaktion erh alten können.
Abbildung 02: Die Zersetzung von Wasserstoffperoxid
Arten komplexer Reaktionen
Es gibt drei Haupttypen komplexer Reaktionen:
Folgereaktionen
Dieser Reaktionstyp umfasst eine Reihe von irreversiblen Reaktionen erster Ordnung.
Parallelreaktionen
Parallelreaktionen umfassen mehrere Schritte in Bezug auf dieselbe Nettoreaktion, und die schrittweisen Reaktionen laufen gleichzeitig parallel zueinander ab.
Umkehrbare Reaktionen
Reversible Reaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen die Reaktanten Produkte bilden, die miteinander reagieren und die Reaktanten wieder bilden, die mindestens zwei Schritte von Elementarreaktionen umfassen, um dieselbe Nettoreaktion zu ergeben.
Was ist der Unterschied zwischen Elementar- und Komplexreaktion?
Der Hauptunterschied zwischen Elementar- und Komplexreaktionen besteht darin, dass Elementarreaktionen im Wesentlichen aus einem einzigen Schritt bestehen, während komplexe Reaktionen im Wesentlichen aus mehreren Schritten bestehen. Darüber hinaus bilden Elementarreaktionen direkt die Produkte, während komplexe Reaktionen ein oder mehrere Zwischenprodukte bilden, bevor sie das Endprodukt ergeben.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen elementaren und komplexen Reaktionen in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Elementar- vs. Komplexreaktion
Wir können chemische Reaktionen in verschiedene Typen einteilen. Aber es gibt zwei grundlegende Kategorisierungen als elementare Reaktionen und komplexe Reaktionen. Der Hauptunterschied zwischen Elementar- und Komplexreaktionen besteht darin, dass Elementarreaktionen im Wesentlichen aus einem einzigen Schritt bestehen, während komplexe Reaktionen im Wesentlichen aus mehreren Schritten bestehen.
