Der Hauptunterschied zwischen Elementarschritt und geschwindigkeitsbestimmendem Schritt besteht darin, dass Elementarschritte chemische Reaktionen sind, bei denen Reaktanten reagieren, um entweder ein Endprodukt oder ein Zwischenprodukt zu ergeben, während der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der langsamste Reaktionsschritt eines mehrstufigen Prozesses ist.
Die Begriffe Elementarschritt und geschwindigkeitsbestimmender Schritt werden verwendet, um die Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Reaktionen zu diskutieren, insbesondere wenn vor der Bildung des Endprodukts zwei oder mehr Schritte erforderlich sind. Jeder einzelne Schritt dieses mehrstufigen Prozesses wird als Elementarschritt bezeichnet. Diese Schritte haben unterschiedliche Raten. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Prozesses hat die langsamste Geschwindigkeit.
Was ist ein Elementarschritt?
Elementarschritte sind die einzelnen Schritte, die in einem mehrstufigen Prozess enth alten sind. Ein elementarer Schritt ist eine chemische Reaktion, bei der ein oder zwei Reaktanten reagieren, um entweder ein Endprodukt oder ein Zwischenprodukt zu ergeben. Es ist ein einzelner Reaktionsschritt und hat einen einzigen Übergangszustand. Wenn bei einer bestimmten chemischen Reaktion keine Zwischenprodukte entstehen, spricht man im Allgemeinen von einer Elementarreaktion. Darüber hinaus ist ein Mechanismus für eine chemische Reaktion eine Sammlung von Elementarschritten. Daher beschreibt eine Elementarreaktion den einzigen Moment während einer Reaktion, in dem Moleküle aufbrechen und/oder neue Bindungen eingehen.
Die Summe aller ausgewogenen Elementarschritte ergibt die Gesamtreaktion. Die elementaren Schritte eines mehrstufigen Prozesses haben unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten; z. B. Einige elementare Schritte erfolgen schnell, während andere Schritte sehr langsam sind. Daher ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt oder der langsamste Schritt der Reaktion auch eine Art Elementarreaktion.
Elementarreaktionen können anhand ihrer Molekularität kategorisiert werden. Hier wird die Anzahl der an der Reaktion beteiligten Moleküle verwendet, um die Molekularität des Elementarschritts anzugeben. Z. B. wenn es einen einzigen Reaktanten gibt, ist er unimolekular, und wenn es zwei Reaktanten gibt, ist er bimolekular. Unimolekular und bimolekular sind die häufigsten Arten von Elementarreaktionen. Termolekulare Reaktionen (drei Reaktanten) sind selten, da die Kollision von drei Molekülen gleichzeitig selten ist.
Was ist ein Ratenbestimmungsschritt?
Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt ist der langsamste Schritt eines mehrstufigen Reaktionsprozesses. Es ist ein einzelner Schritt in einer Reihe von Schritten. Einige Reaktionen haben jedoch nur eine chemische Reaktion (keine Reihe von Reaktionen); somit sind diese Reaktionen immer die geschwindigkeitsbestimmende Reaktion. Die Reaktion mit der langsamsten Geschwindigkeit wird als geschwindigkeitsbestimmende Reaktion angenommen, da sie die Reaktionsgeschwindigkeit begrenzt.
Abbildung 01: Doppelpfeile zeigen den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt jeder Reaktion an
Ein Beispiel ist unten angegeben.
NO2 + NO2 → NO + NO3 (langsamer Schritt, geschwindigkeitsbestimmend)
NO3 + CO → NO2 + CO2 (schneller Schritt)
Was ist der Unterschied zwischen elementarer Stufe und geschwindigkeitsbestimmender Stufe?
Der Hauptunterschied zwischen Elementarschritt und geschwindigkeitsbestimmendem Schritt besteht darin, dass Elementarschritte chemische Reaktionen sind, bei denen Reaktanten reagieren, um entweder ein Endprodukt oder ein Zwischenprodukt zu ergeben, während der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der langsamste Reaktionsschritt eines mehrstufigen Prozesses ist. Daher kann ein elementarer Schritt entweder schnell oder langsam sein, während ein geschwindigkeitsbestimmender Schritt immer der langsamste Schritt ist.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen elementarem Schritt und geschwindigkeitsbestimmendem Schritt zusammen.
Zusammenfassung – Grundschritt vs. frequenzbestimmender Schritt
Die Begriffe elementarer Schritt und geschwindigkeitsbestimmender Schritt werden verwendet, um die Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Reaktionen zu diskutieren, wenn vor der Bildung des Endprodukts zwei oder mehr Schritte ablaufen. Der Hauptunterschied zwischen Elementarschritt und geschwindigkeitsbestimmendem Schritt besteht darin, dass Elementarschritte chemische Reaktionen sind, bei denen Reaktanten reagieren, um entweder ein Endprodukt oder ein Zwischenprodukt zu ergeben, während der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der langsamste Reaktionsschritt eines mehrstufigen Prozesses ist.
