Het belangrijkste verschil tussen elementaire en complexe reacties is dat elementaire reacties in wezen een enkele stap hebben, terwijl complexe reacties in wezen meerdere stappen hebben.
We kunnen chemische reacties op verschillende manieren categoriseren. Maar er zijn twee fundamentele categorisaties als elementaire reacties en complexe reacties. Elementaire reacties omvatten slechts een enkele substap, terwijl complexe reacties een reeks stappen en verschillende overgangstoestanden met verschillende tussenproducten hebben.
Wat is elementaire reactie?
Een elementaire reactie kan worden gedefinieerd als een chemische reactie die een enkele substap omvat. In deze reacties ondergaat één chemische soort een directe verandering om het eindproduct in één stap te geven. Hier wordt een enkele overgangstoestand waargenomen. Als we tijdens een chemische reactie experimenteel geen tussenproducten kunnen detecteren, kunnen we die reactie categoriseren als een elementaire reactie.
Soorten elementaire reacties
Er zijn verschillende soorten elementaire reacties:
Unimoleculaire reacties
In een unimoleculaire reactie ondergaat een enkele reactant een reactie zoals een ontleding om het (de) eindproduct(en) te geven. Enkele voorbeelden van unimoleculaire reacties zijn cis-trans-isomerisatie, racemisatie, ringopening, radioactief verval, enz.
Figuur 01: Een type cis-trans-isomerisatie
Bimoleculaire reacties
Bij bimoleculaire reacties ondergaan twee deeltjes een botsing om het product (de producten) te geven. Dit zijn reacties van de tweede orde omdat de reactiesnelheid van beide reactanten afhangt. Nucleofiele substitutiereacties zijn een voorbeeld.
Trimoleculaire reacties
In een trimoleculaire reactie ondergaan drie deeltjes tegelijkertijd een botsing om het (de) product(en) te geven. Dit type reactie is echter zeldzaam omdat het moeilijk is voor drie reactanten om tegelijkertijd te botsen.
Wat is een complexe reactie?
Een complexe reactie kan worden gedefinieerd als een chemische reactie die meerdere substappen omvat. Met andere woorden, deze reacties hebben een reeks stappen en verschillende overgangstoestanden met verschillende tussenproducten. Deze reacties zijn dus zeer complex van aard.
In tegenstelling tot elementaire reacties komt de volgorde van de reactie niet overeen met de stoichiometrische coëfficiënten van de reactie. Bovendien kan de volgorde van deze reacties een geheel getal of een breuk zijn.
Een veelvoorkomend voorbeeld van dit type reactie is de ontleding van waterstofperoxide, waarbij er twee verschillende stappen zijn waaruit we de algehele ontledingsreactie kunnen verkrijgen.
Figuur 02: De ontleding van waterstofperoxide
Soorten complexe reacties
Er zijn drie hoofdtypen complexe reacties:
Opeenvolgende reacties
Dit type reactie omvat een reeks onomkeerbare reacties van de eerste orde.
Parallelle reacties
Parallelle reacties omvatten meerdere stappen met betrekking tot dezelfde nettoreactie, en de stapsgewijze reacties vinden tegelijkertijd parallel aan elkaar plaats.
Omkeerbare reacties
Reversibele reacties zijn chemische reacties waarbij de reactanten producten vormen die samen reageren, waardoor de reactanten terug worden gevormd, waarbij ten minste twee stappen van elementaire reacties nodig zijn om dezelfde nettoreactie te geven.
Wat is het verschil tussen elementaire en complexe reactie?
Het belangrijkste verschil tussen elementaire en complexe reacties is dat elementaire reacties in wezen een enkele stap hebben, terwijl complexe reacties in wezen meerdere stappen hebben. Bovendien vormen elementaire reacties direct de producten, terwijl complexe reacties een of meer tussenproducten vormen voordat ze het eindproduct opleveren.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen elementaire en complexe reacties in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Elementaire versus complexe reactie
We kunnen chemische reacties onderverdelen in verschillende typen. Maar er zijn twee fundamentele categorisaties als elementaire reacties en complexe reacties. Het belangrijkste verschil tussen elementaire en complexe reacties is dat elementaire reacties in wezen een enkele stap hebben, terwijl complexe reacties in wezen meerdere stappen hebben.
