1 00:00:00,000 --> 00:00:01,440 Ας θεωρήσουμε την αντίδραση 2 00:00:01,440 --> 00:00:04,010 με τον επόμενο μηχανισμό. 3 00:00:04,010 --> 00:00:09,010 Στο πρώτο βήμα, το Α αντιδρά με το BC για να δώσει ΑC και Β. 4 00:00:09,670 --> 00:00:14,670 Στο δεύτερο βήμα, το AC αντιδρά με το D για να δώσει CD. 5 00:00:16,870 --> 00:00:19,050 Αν προσθέσουμε τα 2 στάδια του μηχανισμού 6 00:00:19,050 --> 00:00:20,640 θα βρούμε την ισοσταθμισμένη εξίσωση 7 00:00:20,640 --> 00:00:23,130 για αυτήν την υποθετική αντίδραση. 8 00:00:23,130 --> 00:00:25,120 Θα βάλουμε όλα τα αντιδρώντα 9 00:00:25,120 --> 00:00:27,560 στην αριστερή μεριά, και θα έχουμε 10 00:00:27,560 --> 00:00:30,800 τα προϊόντα στη δεξιά μεριά. 11 00:00:30,800 --> 00:00:33,130 Βλέπουμε ότι το AC είναι στα αριστερά 12 00:00:33,130 --> 00:00:36,450 και στα δεξιά, οπότε διαγράφονται. 13 00:00:36,450 --> 00:00:38,600 Το Α είναι στα δεξιά και στα αριστερά, 14 00:00:38,600 --> 00:00:40,530 οπότε διαγράφεται και αυτό. 15 00:00:40,530 --> 00:00:45,360 Η συνολική εξίσωση θα είναι BC και D 16 00:00:46,940 --> 00:00:51,673 μας δίνει B και CD. 17 00:00:56,002 --> 00:00:58,850 Είδαμε ότι το BC και το D είναι τα αντιδρώντα 18 00:01:01,220 --> 00:01:05,480 και το B και CD τα προϊόντα 19 00:01:05,480 --> 00:01:07,980 για την αντίδραση αυτή. 20 00:01:07,980 --> 00:01:11,550 Αν δούμε το μηχανισμό, το Α είναι από την αρχή 21 00:01:11,550 --> 00:01:13,330 και το Α είναι και στο τέλος. 22 00:01:13,330 --> 00:01:16,040 Αλλά το Α δεν είναι αντιδρών ή προϊόν, 23 00:01:16,040 --> 00:01:19,363 άρα το Α θα είναι καταλύτης. 24 00:01:20,600 --> 00:01:24,260 Κάτι ακόμα που δεν είναι αντιδρών ή προϊόν είναι το AC. 25 00:01:24,260 --> 00:01:26,150 Βλέπουμε ότι το AC αναγεννάται 26 00:01:26,150 --> 00:01:27,740 στο πρώτο στάδιο του μηχανισμού, 27 00:01:27,740 --> 00:01:31,630 και το AC χρησιμοποιείται στο δεύτερο στάδιο του μηχανισμού. 28 00:01:31,630 --> 00:01:36,630 Άρα το AC θα είναι ενδιάμεση ουσία για την αντίδραση. 29 00:01:41,860 --> 00:01:43,810 Ας δούμε το ενεργειακό διάγραμμα 30 00:01:43,810 --> 00:01:45,720 για αυτή την πολύπλοκη αντίδραση. 31 00:01:45,720 --> 00:01:48,820 Τα ενεργειακά διαγράμματα έχουν συνήθως την ενέργεια στον y - άξονα 32 00:01:48,820 --> 00:01:51,640 και την πορεία της αντίδρασης στο x-άξονα. 33 00:01:51,640 --> 00:01:55,270 Καθώς πάμε προς τα δεξιά στον x-άξονα, 34 00:01:55,270 --> 00:01:56,963 η αντίδραση προχωρά. 35 00:01:58,310 --> 00:02:00,750 Η πρώτη γραμμή στο ενεργειακό διάγραμμα 36 00:02:00,750 --> 00:02:03,750 είναι η ενέργεια των αντιδρώντων, 37 00:02:03,750 --> 00:02:06,330 δηλαδή BC και D. 38 00:02:06,330 --> 00:02:10,890 Ας δείξουμε τον δεσμό μεταξύ B και C. 39 00:02:11,750 --> 00:02:14,980 Και μετά έχουμε και το D παρών. 40 00:02:14,980 --> 00:02:17,140 Ο καταλύτης μας υπάρχει επίσης 41 00:02:17,140 --> 00:02:19,210 από την αρχή της αντίδρασης. 42 00:02:19,210 --> 00:02:23,883 Θα σχεδιάσω το Α πάνω από τα 2 αντιδρώντα. 43 00:02:26,408 --> 00:02:29,870 Βλέπουμε στο ενεργειακό διάγραμμα δυο κορυφές. 44 00:02:29,870 --> 00:02:32,440 Η πρώτη αντιστοιχεί στο πρώτο στάδιο 45 00:02:32,440 --> 00:02:34,190 του μηχανισμού και η δεύτερη 46 00:02:34,190 --> 00:02:37,090 στο δεύτερο στάδιο του μηχανισμού. 47 00:02:37,090 --> 00:02:40,950 Η πρώτη κορυφή είναι η μεταβατική κατάσταση 48 00:02:40,950 --> 00:02:44,250 για το πρώτο στάδιο του μηχανισμού. 49 00:02:44,250 --> 00:02:47,330 Βλέπουμε ότι στο πρώτο στάδιο ο καταλύτης που είναι το Α, 50 00:02:47,330 --> 00:02:50,510 συγκρούεται με το BC ή αντιδρά με το BC 51 00:02:50,510 --> 00:02:53,490 για να σχηματίσει το ενδιάμεσο AC. 52 00:02:53,490 --> 00:02:58,490 Το Α πρέπει να συγκρουστεί με το BC και στη μεταβατική κατάσταση, 53 00:02:59,030 --> 00:03:02,370 ο δεσμός μεταξύ B και C σπάει, 54 00:03:02,370 --> 00:03:07,370 ενώ ταυτόχρονα σχηματίζεται δεσμός μεταξύ A και C. 55 00:03:10,380 --> 00:03:12,760 Έχουμε ακόμα το αντιδρών D παρών 56 00:03:12,760 --> 00:03:14,330 στην κορυφή. 57 00:03:14,330 --> 00:03:17,410 Θα σχεδιάσω το D εκεί. 58 00:03:17,410 --> 00:03:22,410 Όταν το Α συγκρουστεί με το BC, η σύγκρουση πρέπει να έχει 59 00:03:22,660 --> 00:03:27,660 κατάλληλη ενέργεια για να ξεπεράσει την ενέργεια ενεργοποίησης 60 00:03:28,280 --> 00:03:31,270 που απαιτείται για να γίνει η αντίδραση. 61 00:03:31,270 --> 00:03:33,530 Σε αυτό το ενεργειακό διάγραμμα, 62 00:03:33,530 --> 00:03:36,520 η ενέργεια ενεργοποίησης είναι η διαφορά ενέργειας 63 00:03:36,520 --> 00:03:41,520 μεταξύ αντιδρώντων και της μεταβατικής κατάστασης, 64 00:03:42,440 --> 00:03:44,000 την κορυφή του λόφου. 65 00:03:44,000 --> 00:03:46,900 Αυτή η διαφορά στην ενέργεια, 66 00:03:46,900 --> 00:03:49,310 αντιστοιχεί στην ενέργεια ενεργοποίησης 67 00:03:49,310 --> 00:03:53,403 για το πρώτο στάδιο του μηχανισμού που θα πούμε Εα1. 68 00:03:54,890 --> 00:03:57,760 Αν υποθέσουμε ότι η σύγκρουση έχει αρκετή κινητική ενέργεια 69 00:03:57,760 --> 00:04:00,260 πιο πολύ από την ενέργεια ενεργοποίησης, 70 00:04:00,260 --> 00:04:04,610 θα σχηματιστεί το ενδιάμεσο AC και το B. 71 00:04:04,610 --> 00:04:06,650 Ας δείξω το δεσμό 72 00:04:06,650 --> 00:04:09,960 μεταξύ A και C που σχηματίστηκε. 73 00:04:09,960 --> 00:04:12,380 Η κοιλάδα ανάμεσα στα δυο όρη 74 00:04:12,380 --> 00:04:16,330 αναπαριστά την ενέργεια του ενδιαμέσου. 75 00:04:16,330 --> 00:04:18,120 Θα έχουμε και το Β παρών, 76 00:04:18,120 --> 00:04:20,990 θα γράψω Β εδώ. 77 00:04:20,990 --> 00:04:23,130 Και θα έχουμε και D παρών, 78 00:04:23,130 --> 00:04:25,290 το D δεν έχει αντιδράσει ακόμα. 79 00:04:25,290 --> 00:04:27,803 Θα γράψω D εδώ. 80 00:04:30,440 --> 00:04:31,970 Τώρα είμαστε έτοιμοι για το δέυτερο λόφο 81 00:04:31,970 --> 00:04:34,360 ή το δεύτερο στάδιο του μηχανισμού. 82 00:04:34,360 --> 00:04:39,060 Στο δεύτερο στάδιο το ενδιάμεσο AC αντιδρά με το D 83 00:04:39,060 --> 00:04:41,840 και δίνει A και CD. 84 00:04:41,840 --> 00:04:45,160 Η κορυφή του λόφου θα είναι η μεταβατική κατάσταση 85 00:04:45,160 --> 00:04:47,240 για το δεύτερο στάδιο. 86 00:04:47,240 --> 00:04:51,970 Θα δείξουμε το δεσμό μεταξύ A και C να σπάει, 87 00:04:51,970 --> 00:04:56,970 και συγχρόνως το δεσμό μεταξύ C και D να σχηματίζεται. 88 00:04:58,980 --> 00:05:02,120 Η διαφορά στην ενέργεια μεταξύ της ενέργειας 89 00:05:02,120 --> 00:05:05,540 του ενδιαμέσου και της μεταβατικής κατάστασης 90 00:05:05,540 --> 00:05:07,660 είναι η ενέργεια ενεργοποίησης 91 00:05:07,660 --> 00:05:09,900 για το δεύτερο στάδιο του μηχανισμού, 92 00:05:09,900 --> 00:05:12,007 που θα πούμε Εα2. 93 00:05:14,650 --> 00:05:19,390 To ΑC και το D πρέπει να συγκρουστούν με κατάλληλη κινητική ενέργεια 94 00:05:19,390 --> 00:05:24,390 για να ξεπεράσουν την ενέργεια ενεργοποίησης του δευτέρου σταδίου. 95 00:05:24,450 --> 00:05:28,100 Αν το AC και το D συγκρουστούν με αρκετή ενέργεια, 96 00:05:28,100 --> 00:05:31,760 θα παραχθεί A και CD. 97 00:05:31,760 --> 00:05:35,130 Αυτή η γραμμή στο τέλος αναπαριστά το ενεργειακό επίπεδο 98 00:05:35,130 --> 00:05:37,910 των προϊόντων. 99 00:05:37,910 --> 00:05:42,910 Το CD είναι ένα από τα προϊόντα, θα το γράψουμε εδώ. 100 00:05:43,530 --> 00:05:46,600 Θυμηθείτε ότι το Β είναι το άλλο προϊόν, 101 00:05:46,600 --> 00:05:51,330 που σχηματίστηκε στο πρώτο στάδιο του μηχανισμού. 102 00:05:51,330 --> 00:05:55,640 Ας γράψω εδώ B και CD. 103 00:05:55,640 --> 00:05:58,180 Σχηματίστηκε πάλι και ο καταλύτης μας, 104 00:05:58,180 --> 00:06:01,540 άρα το Α θα είναι και αυτό παρών. 105 00:06:01,540 --> 00:06:04,910 Ας συγκρίνουμε την πρώτη ενέργεια ενεργοποίησης Εα1 106 00:06:04,910 --> 00:06:08,040 με την δεύτερη την Εα2 . 107 00:06:08,040 --> 00:06:10,490 Κοιτώντας το ενεργειακό διάγραμμα βλέπουμε ότι η Εα1 108 00:06:11,741 --> 00:06:14,587 έχει μικρότερη ενέργεια ενεργοποίησης από την Εα2. 109 00:06:15,550 --> 00:06:20,550 Ας γράψω Εα1 μεγαλύτερη της Εα2. 110 00:06:20,890 --> 00:06:24,490 Όσο πιο μικρή η ενέργεια ενεργοποίησης τόσο ταχύτερη η αντίδραση, 111 00:06:24,490 --> 00:06:26,910 και αφού υπάρχει μικρότερη ενέργεια ενεργοποίησης 112 00:06:26,910 --> 00:06:28,440 για το δεύτερο στάδιο, 113 00:06:28,440 --> 00:06:32,320 το δεύτερο στάδιο θα είναι το πιο γρήγορο. 114 00:06:32,320 --> 00:06:35,440 Αφού το πρώτο στάδιο έχει υψηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης, 115 00:06:35,440 --> 00:06:40,440 θα είναι πιο αργό σε σχέση με το δεύτερο. 116 00:06:42,150 --> 00:06:45,070 Αφού το πρώτο στάδιο είναι το αργό του μηχανισμού, 117 00:06:45,070 --> 00:06:48,083 θα καθορίσει την ταχύτητα της αντίδρασης. 118 00:06:48,960 --> 00:06:51,620 Τέλος, ας βρούμε τη συνολική μεταβολή της ενέργειας 119 00:06:51,620 --> 00:06:54,020 της αντίδρασης. 120 00:06:54,020 --> 00:06:57,320 Η συνολική μεταβολή της ενέργεια θα είναι ΔΕ, 121 00:06:57,320 --> 00:06:59,640 που είναι τελική μείον την αρχική. 122 00:06:59,640 --> 00:07:02,220 Την ενέργεια των προϊόντων 123 00:07:02,220 --> 00:07:05,870 μείον την ενέργεια των αντιδρώντων. 124 00:07:05,870 --> 00:07:09,320 Η ενέργεια των προϊόντων είναι εδώ 125 00:07:09,320 --> 00:07:11,100 και η ενέργεια των αντιδρώντων 126 00:07:11,100 --> 00:07:11,933 είναι στην αρχή. 127 00:07:11,933 --> 00:07:14,210 Ας προεκτείνω την γραμμή εδώ 128 00:07:14,210 --> 00:07:16,570 για καλύτερη σύγκριση των δύο. 129 00:07:16,570 --> 00:07:18,540 Η ΔΕ στο γράφημα, 130 00:07:18,540 --> 00:07:20,300 θα είναι η διαφορά ενέργειας 131 00:07:20,300 --> 00:07:22,760 μεταξύ των δύο γραμμών. 132 00:07:22,760 --> 00:07:24,750 Αφού η ενέργεια των προϊόντων 133 00:07:24,750 --> 00:07:27,650 είναι μεγαλύτερη από αυτή των αντιδρώντων, 134 00:07:27,650 --> 00:07:29,930 θα αφαιρούμε ένα μικρότερο αριθμό 135 00:07:29,930 --> 00:07:31,210 από έναν μεγαλύτερο 136 00:07:31,210 --> 00:07:34,360 άρα το ΔΕ θα είναι θετικό 137 00:07:34,360 --> 00:07:37,010 για αυτή την αντίδραση. 138 00:07:37,010 --> 00:07:39,290 Αφού το ΔΕ είναι θετικό, 139 00:07:39,290 --> 00:07:43,563 η αντίδραση θα είναι ενδόθερμη αντίδραση.