1 00:00:00,000 --> 00:00:01,440 Нека помислим за реакция 2 00:00:01,440 --> 00:00:04,010 със следния многоетапен механизъм. 3 00:00:04,010 --> 00:00:09,010 В стъпка едно А реагира с ВС, за да образува АС + В. 4 00:00:09,670 --> 00:00:14,670 И в стъпка две АС реагира с D, за да образува А + CD. 5 00:00:16,870 --> 00:00:19,050 Ако събера двете стъпки на механизма ни в едно, 6 00:00:19,050 --> 00:00:20,640 можем да намерим балансираното уравнение 7 00:00:20,640 --> 00:00:23,130 за тази хипотетична реакция. 8 00:00:23,130 --> 00:00:25,120 Ще поставим всички реактанти 9 00:00:25,120 --> 00:00:27,560 в лявата страна и ще имаме 10 00:00:27,560 --> 00:00:30,800 всички продукти вдясно. 11 00:00:30,800 --> 00:00:33,130 И можем да видим, че АС е вляво 12 00:00:33,130 --> 00:00:36,450 и също и вдясно, така че можем да го съкратим. 13 00:00:36,450 --> 00:00:38,600 А също е вляво и вдясно, 14 00:00:38,600 --> 00:00:40,530 така че можем да съкратим това. 15 00:00:40,530 --> 00:00:45,360 Така че цялостното уравнение ще е ВС + D 16 00:00:46,940 --> 00:00:51,673 преминава към В + CD. 17 00:00:56,002 --> 00:00:58,850 Видахме, че ВС и D са реактантите, 18 00:01:01,220 --> 00:01:05,480 а В и CD са продуктите 19 00:01:05,480 --> 00:01:07,980 от тази хипотетична реакция. 20 00:01:07,980 --> 00:01:11,550 Ако разгледаме механизма, А е тук в началото 21 00:01:11,550 --> 00:01:13,330 и А е тук в края. 22 00:01:13,330 --> 00:01:16,040 Но А не е реактант или продукт, 23 00:01:16,040 --> 00:01:19,363 следователно А трябва да е катализатор. 24 00:01:20,600 --> 00:01:24,260 Нещо друго, което не е реактант или продукт, е АС. 25 00:01:24,260 --> 00:01:26,150 Забележи как АС беше генерирано 26 00:01:26,150 --> 00:01:27,740 в първия етап на механизма ни, 27 00:01:27,740 --> 00:01:31,630 а после АС е изразходвано във втория етап на механизма. 28 00:01:31,630 --> 00:01:36,630 Следователно, АС трябва да е междинното съединение за тази реакция. 29 00:01:41,860 --> 00:01:43,810 След това да разгледаме енергийния профил 30 00:01:43,810 --> 00:01:45,720 за тази многоетапна рекация. 31 00:01:45,720 --> 00:01:48,820 Енергийните профили обикновено имат потенциална енергия на оста у 32 00:01:48,820 --> 00:01:51,640 и прогреса на реакцията на оста х. 33 00:01:51,640 --> 00:01:55,270 Докато се движим надясно по оста х 34 00:01:55,270 --> 00:01:56,963 реакцията протича. 35 00:01:58,310 --> 00:02:00,750 Първата линия в енергийния ни профил 36 00:02:00,750 --> 00:02:03,750 представлява енергийното ниво на реактантите, 37 00:02:03,750 --> 00:02:06,330 които са ВС и D. 38 00:02:06,330 --> 00:02:10,890 Нека покажем връзката между В и С. 39 00:02:11,750 --> 00:02:14,980 И после имаме налично и D. 40 00:02:14,980 --> 00:02:17,140 Катализаторът ни също е наличен 41 00:02:17,140 --> 00:02:19,210 в самото начало на реакцията. 42 00:02:19,210 --> 00:02:23,883 Ще начертая А над двата ни реактанта. 43 00:02:26,408 --> 00:02:29,870 Можем да видим, че в енергийния профил имаме два хълма. 44 00:02:29,870 --> 00:02:32,440 Първият хълм съответства на първата стъпка от механизма, 45 00:02:32,440 --> 00:02:34,190 а вторият хълм 46 00:02:34,190 --> 00:02:37,090 съответства на втората стъпка. 47 00:02:37,090 --> 00:02:40,950 Върхът на първия хълм е преходното състояние 48 00:02:40,950 --> 00:02:44,250 за първата стъпка на механизма. 49 00:02:44,250 --> 00:02:47,330 И можем да видим в първата стъпка, че катализатор А 50 00:02:47,330 --> 00:02:50,510 се сблъсква с ВС, или реагира с ВС, 51 00:02:50,510 --> 00:02:53,490 за да образува междинното съединение АС. 52 00:02:53,490 --> 00:02:58,490 Тоест А трябва да се сблъска с ВС и при преходното състояяние 53 00:02:59,030 --> 00:03:02,370 връзката между В и С се разкъсва 54 00:03:02,370 --> 00:03:07,370 и в същото време връзката между А и С се образува. 55 00:03:10,380 --> 00:03:12,760 Пак ще имаме наличен реактанта D 56 00:03:12,760 --> 00:03:14,330 в този хълм. 57 00:03:14,330 --> 00:03:17,410 Ще начертая D тук. 58 00:03:17,410 --> 00:03:22,410 Когато се сблъска с ВС, сблъсъкът трябва да има 59 00:03:22,660 --> 00:03:27,660 достатъчно кинетична енергия, че да преодолее активационната енергия, 60 00:03:28,280 --> 00:03:31,270 която е необходима за протичане на реакцията. 61 00:03:31,270 --> 00:03:33,530 И на този енергиен профил 62 00:03:33,530 --> 00:03:36,520 активационната енергия е разликата в енергията 63 00:03:36,520 --> 00:03:41,520 между реактантите и преходното състояние, 64 00:03:42,440 --> 00:03:44,000 тоест самият връх на хълма. 65 00:03:44,000 --> 00:03:46,900 Тази разлика в енергия 66 00:03:46,900 --> 00:03:49,310 съответства на активационната енергия 67 00:03:49,310 --> 00:03:53,403 за първата стъпка на механизма, която ще наречем Еа1. 68 00:03:54,890 --> 00:03:57,760 Ако приемем, че сблъсъкът има достатъчно енергия, 69 00:03:57,760 --> 00:04:00,260 за да преодолее активационната енергия 70 00:04:00,260 --> 00:04:04,610 ще образуваме междинния продукт АС и също ще образуваме В. 71 00:04:04,610 --> 00:04:06,650 Нека покажем, че връзката 72 00:04:06,650 --> 00:04:09,960 между А и С сега се е образувала. 73 00:04:09,960 --> 00:04:12,380 Долината тук, между двата ни хълма, 74 00:04:12,380 --> 00:04:16,330 представлява енергийното ниво на междинния продукт. 75 00:04:16,330 --> 00:04:18,120 Също трябва да е наличен... 76 00:04:18,120 --> 00:04:20,990 Можем да запишем В тук. 77 00:04:20,990 --> 00:04:23,130 И пак ще имаме наличен D. 78 00:04:23,130 --> 00:04:25,290 D още не е реагирал. 79 00:04:25,290 --> 00:04:27,803 Ще начертаем и D. 80 00:04:30,440 --> 00:04:31,970 След това сме готови за втория хълм 81 00:04:31,970 --> 00:04:34,360 или втората стъпка от механизма ни. 82 00:04:34,360 --> 00:04:39,060 Във втората стъпка АС, междинният продукт, реагира с D, 83 00:04:39,060 --> 00:04:41,840 за да образува А и CD. 84 00:04:41,840 --> 00:04:45,160 Горната част на втория хълм ще е преходното състояние 85 00:04:45,160 --> 00:04:47,240 за втората стъпка. 86 00:04:47,240 --> 00:04:51,970 Можем да покажем, че връзката между А и С се разкъсва. 87 00:04:51,970 --> 00:04:56,970 И в същото време връзката между С и D се образува. 88 00:04:58,980 --> 00:05:02,120 Разликата в енергията между енергията 89 00:05:02,120 --> 00:05:05,540 на междинния продукт и енергията на преходното състояние 90 00:05:05,540 --> 00:05:07,660 представлява активационната енергия 91 00:05:07,660 --> 00:05:09,900 за втората стъпка на механизма, 92 00:05:09,900 --> 00:05:12,007 която ще наречем Еа2. 93 00:05:14,650 --> 00:05:19,390 АС и D трябва да се сблъскат с достатъчно кинетична енергия, 94 00:05:19,390 --> 00:05:24,390 че да преодолеят активационната енергия за тази втора стъпка. 95 00:05:24,450 --> 00:05:28,100 Ако АС и D се сблъскат с достатъчно кинетична енергия 96 00:05:28,100 --> 00:05:31,760 ще произведем А и CD. 97 00:05:31,760 --> 00:05:35,130 Тази линия тук в края представлява енергийното ниво 98 00:05:35,130 --> 00:05:37,910 на продуктите ни. 99 00:05:37,910 --> 00:05:42,910 CD е един от продуктите, така че ще запишем това тук. 100 00:05:43,530 --> 00:05:46,600 И, помни, В е от продуктите, 101 00:05:46,600 --> 00:05:51,330 които образувахме в първата стъпка на механизма. 102 00:05:51,330 --> 00:05:55,640 Нека поставим тук В + CD. 103 00:05:55,640 --> 00:05:58,180 И също преобразувахме катализатора си, 104 00:05:58,180 --> 00:06:01,540 така че и А ще е налично тук. 105 00:06:01,540 --> 00:06:04,910 След това нека сравним първата активационна енергия Еа1 106 00:06:04,910 --> 00:06:08,040 с втората активационна енергия Еа2. 107 00:06:08,040 --> 00:06:10,490 Като гледаме енергийния профил, можем да видим, че Еа2 108 00:06:11,741 --> 00:06:14,587 има много по-голяма активационна енергия от Еа2. 109 00:06:15,550 --> 00:06:20,550 Нека запишем, че Еа1 е по-голяма от Еа2. 110 00:06:20,890 --> 00:06:24,490 Колкото по-малка е активационната енергия, толкова по-бърза е реакцията 111 00:06:24,490 --> 00:06:26,910 и тъй като има по-малка активационна енергия 112 00:06:26,910 --> 00:06:28,440 за втората стъпка, 113 00:06:28,440 --> 00:06:32,320 втората стъпка трябва да е по-бързата от двете. 114 00:06:32,320 --> 00:06:35,440 Тъй като първата стъпка има по-висока активационна енергия, 115 00:06:35,440 --> 00:06:40,440 първата стъпка трябва да е бавна в сравнение с втората стъпка. 116 00:06:42,150 --> 00:06:45,070 Тъй като първата стъпка на механизма е бавната стъпка, 117 00:06:45,070 --> 00:06:48,083 първата стъпка е скоростообразуващият етап. 118 00:06:48,960 --> 00:06:51,620 Накрая, нека намерим цялостната промяна в енергията 119 00:06:51,620 --> 00:06:54,020 за реакцията ни. 120 00:06:54,020 --> 00:06:57,320 За да намерим цялостната промяна в енергията, това е делта Е, 121 00:06:57,320 --> 00:06:59,640 което е крайното минус началното. 122 00:06:59,640 --> 00:07:02,220 Тоест това ще е енергията на продуктите 123 00:07:02,220 --> 00:07:05,870 минус енергията на реактантите. 124 00:07:05,870 --> 00:07:09,320 Енергийното ниво на продуктите е тук, 125 00:07:09,320 --> 00:07:11,100 а енергийното ниво на реактантите 126 00:07:11,100 --> 00:07:11,933 е в началото. 127 00:07:11,933 --> 00:07:14,210 Нека разширя пунктираната линия тук, 128 00:07:14,210 --> 00:07:16,570 за да можем по-добре да сравним двете. 129 00:07:16,570 --> 00:07:18,540 Като представяме делта Е на графика, 130 00:07:18,540 --> 00:07:20,300 това ще е разликата в енергията 131 00:07:20,300 --> 00:07:22,760 между тези две прави. 132 00:07:22,760 --> 00:07:24,750 И тъй като енергията на продуктите 133 00:07:24,750 --> 00:07:27,650 е по-голяма от енергията на реактантите 134 00:07:27,650 --> 00:07:29,930 ще изваждаме по-малко число 135 00:07:29,930 --> 00:07:31,210 от по-голямо число 136 00:07:31,210 --> 00:07:34,360 и следователно делта Е ще е положителна 137 00:07:34,360 --> 00:07:37,010 за тази хипотетична реакция. 138 00:07:37,010 --> 00:07:39,290 И тъй като делта Е е положителна 139 00:07:39,290 --> 00:07:43,563 знаем, че тази реакция е ендотермична реакция.