Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


Elemireakciók – molekularitás

A tapasztalatok azt mutatják, hogy a kémiai reakciók ritkán játszódnak le pontosan úgy, ahogy a bruttó sztöchiometriai egyenletek feltüntetik. A legtöbb átalakulás összetett, vagyis több egymás után és egymás mellett végbemenő egyszerű reakcióból áll. Az összetett reakciókat felépítő egyszerű folyamatokat reakciólépéseknek vagy elemi reakcióknak nevezzük. Egy kémiai átalakulás reakciómechanizmusát akkor ismerjük, ha megállapítottuk milyen elemi reakciókból tevődik össze, és kiderítettük a reakciólépéseket meghatározó tényezőket. A gázfázisban lejátszódó reakciók mechanizmusáról részletekbe menő ismereteink vannak. Így pl. a nitrogén-dioxid és szénmonoxid reakcióját leíró bruttó egyenlet
 
NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g)
 
valójában két elemi reakcióban játszódik le
 
NO2(g) + NO2(g) → NO3(g) + NO(g) ,
NO3(g) + CO(g) → NO2(g) + CO2(g) ,
 
(ha a hőmérséklet nem haladja meg az 500 °C-t). A két elemi reakció összege megfelel a reakció bruttó egyenletének.
A reakció molekularitása is a reakció mechanizmusával összefüggő fogalom, megmutatja, hogy az adott reakciólépés hány molekula (atom, ion vagy gyök) kémiai kölcsönhatása (ütközése, spontán bomlása) során jön létre. A definíció nyilvánvalóvá teszi, hogy molekularitásról csak egyszerű elemi reakciók, ill. összetett reakciók elemi lépései esetén beszélhetünk.
Leggyakoribbak a két részecske kémiai kölcsönhatása, ütközése révén lejátszódó bimolekulás reakciók. Jellemző példa gázfázisú bimolekulás reakcióra:
 
O3(g) + O(g) → O2(g) + O2(g) .
 
Bimolekulás elemi reakciók gyakoriak oldatban is:
 
H+ + OH →H2O(l)
(vizes fázisban),
CH3Br + Cl → CH3Cl+ Br
(acetonban).
 
A monomolekulás reakciók igen ritkák, csak kivételesen fordulnak elő a kémiai folyamatokban. Ilyen reakció pl. az etil-amin bomlása gázfázisban
 
C2H3NH2(g) → C2H4(g) + NH3(g)
 
vagy a szilárd ammónium-izocianát izomerizációja karbamiddá hevítés hatására:
 
A kémiai reakciók aktiválási elméleténél látni fogjuk, hogy a folyamatok végbemeneteléhez szükséges energiát az ütközések biztosítják. Így a monomolekulás kémiai reakciók eredményes bomlási lépését számos eredménytelen ütközés előzi meg. Ennek során a molekula belső energiája lényegesen megnő, majd spontán (ütközés nélkül) átalakul. Az elemi lépésben valóban egyetlen molekula szerepel, de ennek aktiválásához bimolekulás, eredménytelen ütközések sokasága szükséges.
 
Trimolekulás reakciók három részecske egyidejdű ütközése során jönnek létre. Ennek valószínűsége már igen csekély, ezért csak rendkívül ritkán fordulnak elő:
 
2 NO(g) + O2(g) →2 NO2(g)
 
A gázfázisban lejátszódó elemi reakcióban két NO-molekula ütközik egy O2-molekulával. A háromnál nagyobb molekularitású reakciólépések valószínűsége pedig gyakorlatilag zérus.
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave