דיאגרמות של אנרגיה חופשית, או דיאגרמות קואורדינטות תגובה, הן גרפים המציגים את שינויי האנרגיה המתרחשים במהלך תגובה כימית. קואורדינטת התגובה המיוצגת על הציר האופקי מראה עד כמה התקדמה התגובה מבחינה מבנית. למיקומים לאורך ציר ה-x הקרובים למגיבים יש מבנים הדומים למגיבים, בעוד שמיקומים קרובים לתוצרים דומים לתוצרים. פסגות בתרשים האנרגיה מייצגות מבנים יציבים עם משך חיים שניתן למדידה, בעוד שנקודות אחרות לאורך הגרף מייצגות מבנים לא יציבים שלא ניתן לבודד.
מבנה לא יציב באנרגיה גבוהה זה נקרא מצב המעבר או תצמיד משופעל. בתהליך עתיר אנרגיה זה, קשרים נמצאים בתהליך של ניתוק ו/או נוצרים בו זמנית. המבנה כל כך מתוח שהוא עובר למבנים חדשים, פחות מתוחים.
ג'ורג' האמונד ניסח עיקרון המקשר בין טבעו של מצב מעבר למיקומו בתרשים התגובה. פוסטולט המונד קובע שמצב מעבר יהיה דומה מבחינה מבנית ואנרגטית לצורון הקרוב אליו בדיאגרמת התגובה. במקרה של תגובה אקסותרמית, מצב המעבר דומה לצורון המגיב, בעוד שבמקרה של תגובה אנדותרמית, מצב המעבר דומה לתוצרים. בתגובה רב-שלבית, לכל שלב יש מצב מעבר ואנרגיית שפעול מתאימה. מצבי המעבר של תגובות כאלה מנוקדים בתוצרי ביניים תגובתיים, המיוצגים כמינימום מקומי בדיאגרמות האנרגיה.
תוצרי ביניים תגובתיים הם תוצרים של התפרקות קשרים ואינם ניתנים לבידוד לפרקי זמן ממושכים. חלק מתוצרי הביניים התגובתיים הנפוצים ביותר בכימיה אורגנית הם יוני פחמן או רדיקלים. קרבוקטיונים הם אלקטרופילים, וקרבואניונים הם נוקלאופילים. לרדיקלי פחמן יש רק שבעה אלקטרונים ערכיים והם עשויים להיחשב חסרי אלקטרונים; עם זאת, הם אינם נקשרים באופן כללי לזוגות אלקטרונים נוקלאופיליים, ולכן הכימיה שלהם מציגה הבדלים ייחודיים מזו של אלקטרופילים רגילים. תוצרי ביניים רדיקלים נקראים לעתים קרובות רדיקלים חופשיים.
From Chapter 2:
Now Playing
Thermodynamics and Chemical Kinetics
16.1K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
9.8K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
8.3K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
6.7K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
7.0K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
6.7K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
4.1K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
9.3K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
4.0K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
7.2K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
8.7K Views
Thermodynamics and Chemical Kinetics
8.2K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved