Trích:
Nguyên văn bởi Mikhail_Kalashnikov
Trong hình trên ttct là đỉnh núi, còn tiểu phân trung gian là thung lũng, nó có NL cao hơn chất ban đầu và SP nhưng thấp hơn ttct
Năng lượng để đưa sản phẩm lên trạng thái ct, tức là nl từ chân lên đỉnh chính là năng lượng hoạt hóa, khi tạo thành tiểu phân trung gian, nó có 2 sự lựa chọn: vượt qua đỉnh 1 để tạo chất bd hay qua đỉnh 2 để thành sp, tùy theo tương quan độ cao giữa đỉnh 1 và 2 nhiều hay ít mà ta biết bước nào sẽ quyết định tốc độ (hình trên mô tả phản ứng 2 giai đoạn)
Đối với các phản ứng pericyclic trong hữu cơ, ko có tiểu phân trung gian, CBD phải vượt qua đỉnh núi và tuột xuống dốc, ko còn trạm nghỉ ở thung lũng nữa
|
Trong hình vẽ, trạng thái chuyển tiếp (transition state) sẽ không nằm ở đỉnh núi (dù là đỉnh 1 hay đỉnh 2) mà nằm ở điểm giữa (điểm yên ngựa). Còn vị trí của các chất tham gia và sản phẩm được biểu diễn bằng điểm ở vùng năng lượng thấp (low energy region). Vì điểm biểu diễn sản phẩm nằm ở phía bên kia núi nên mũi tên cũng được vẽ rất có ý nghĩa: phần bên này thì đậm và rõ nét, phần mũi tên bên kia mờ hơn.
Giả sử như trong điều kiện này, để chất tham gia chuyển hóa thành sản phẩm thì chúng bắt buộc phải vượt qua "dãy núi' này. Nhìn tổng thể thì con đường dễ nhất (ít hao tốn năng lượng nhất) để vượt qua dãy núi là đi qua phần lõm giữa hai đỉnh núi (còn gọi là hẻm núi?). Trong hình vẽ này, không biểu diễn tiểu phân trung gian.
Như vậy, mũi tên màu đỏ biểu diễn đường đi của phản ứng.
Nếu chỉ biểu diễn phản ứng theo mũi tên màu đỏ này thì sẽ được hình sau:
Nói chung, phản ứng hóa học sẽ diễn ra theo con đường thuận lợi nhất về mặt năng lượng (ít tiêu tốn năng lượng nhất).
Cũng như người đi đường, nếu phải vượt qua núi thì sẽ chọn nơi nào thấp hơn để trèo, đỡ tốn sức hơn
.
Khi so sánh với các điểm thuộc 2 đỉnh núi thì phần hẻm núi có độ cao nhỏ hơn, nhưng nếu so sánh với các điểm thuộc vùng chân núi thì nó lại có độ cao lớn hơn. Chính vì thế mà trong hình vẽ này, trạng thái chuyển tiếp có năng lượng cao hơn.
Trạng thái chuyển tiếp có thực hay không? Vì đây là trạng thái mà tại đó liên kết cũ chưa hoàn toàn được phá vỡ, còn liên kết mới chưa hoàn toàn được tạo thành nên năng lượng khác lớn và nó rất kém bền, thời gian sống (lifetime) rất nhỏ. Trước đây, bằng các phương pháp thông thường, người ta không phát hiện được cấu trúc của chúng. Hiện nay, nhiều phương pháp hiện đại, cho phép đo được sự thay đổi của vật chất trong thời gian siêu nhanh (cỡ pico giây -ps và thậm chí là femto giây - fs), cho phép tìm hiểu sâu hơn về cấu trúc và thay đổi của vật chất trong quá trình phản ứng. Tuy nhiên, tất cả vẫn đang ở phía trước! Cho đến nay, những nghiên cứu về trạng thái chuyển tiếp còn rất giới hạn.
Bạn có thể xem lại ở đây:
http://www.chemgapedia.de/vsengine/v...sn2.vscml.html