Het belangrijkste verschil tussen gecoördineerde en stapsgewijze reacties is dat gezamenlijke reacties eenstapsreacties zijn, terwijl stapsgewijze reacties meerstapsreacties zijn.
De termen gecoördineerde en stapsgewijze reacties vallen onder het gebied van fysische chemie, waar de reactiesnelheden worden bepaald met behulp van de verandering in de reactant en producthoeveelheden in de loop van de tijd. Alle chemische reacties die we kennen, kunnen worden onderverdeeld in twee verschillende groepen als gecoördineerde reacties en stapsgewijze reacties, afhankelijk van het mechanisme van de reactie.
Wat zijn gecoördineerde reacties?
Gezamenlijke reacties zijn chemische reacties die slechts uit één stap bestaan. Dat betekent; alle eenstapsreacties vallen onder de categorie van gecoördineerde reacties. Daarom vinden bindingsverbrekende en bindingsvormende reacties gelijktijdig plaats om de producten te vormen. Met andere woorden, er worden geen reactieve tussenproducten of onstabiele hoogenergetische complexen gevormd tijdens dit soort chemische reacties.
Figuur 01: Een voorbeeld van een gecoördineerde reactie (bevat een onstabiel tussenproduct)
Over het algemeen zijn gecoördineerde reacties niet afhankelijk van de polariteit van het oplosmiddel, en het mechanisme van de reactie wordt een gecoördineerd mechanisme genoemd. Enkele veelvoorkomende voorbeelden van dit type reacties zijn pericyclische reacties, SN2-reacties en sommige herschikkingsreacties zoals Claisen-omlegging.
Wat zijn stapsgewijze reacties?
Stapsgewijze reacties zijn reacties in meerdere stappen. Daarom zijn er een of meer chemische tussenproducten in deze reacties. Deze tussenproducten zijn meestal zeer reactief vanwege de hoge energie, waardoor ze onstabiel zijn. Stapsgewijze reacties bevatten doorgaans twee of meer elementaire reacties.
Figuur 02: Een voorbeeld van een stapsgewijze reactie
In tegenstelling tot stapsgewijze reacties, vindt het breken en vormen van bindingen in de stapsgewijze reacties plaats in verschillende stappen (niet in een enkele stap). Daarom kunnen de reactanten niet direct in producten worden omgezet. De "algehele reactie" in een stapsgewijze reactie die de omzetting van reactanten in producten geeft. We kunnen de algehele reactie krijgen door alle stappen in de stapsgewijze reactie nauwkeurig in evenwicht te brengen. Niettemin is er één elementaire reactie in een stapsgewijze reactie die de snelheid van de reactie bepa alt. Het is de langzaamste reactie van de reactiereeks en er kunnen al dan niet reactanten of producten bij betrokken zijn (het kan alleen tussenproducten van de reactie bevatten).
Wat is het verschil tussen gecoördineerde en stapsgewijze reacties?
De termen gecoördineerde en stapsgewijze reacties vallen onder het gebied van fysische chemie, waar de reactiesnelheden worden bepaald met behulp van de verandering in de reactant en producthoeveelheden in de loop van de tijd. Het belangrijkste verschil tussen gecoördineerde en stapsgewijze reacties is dat gecoördineerde reacties eenstapsreacties zijn, terwijl stapsgewijze reacties meerstapsreacties zijn. De snelheidsbepalende stap van een gecoördineerde reactie is zelf een gezamenlijke reactie. Maar bij stapsgewijze reacties is de langzaamste elementaire reactie de snelheidsbepalende stap.
Bovendien zijn er geen reactietussenproducten in gecoördineerde reacties omdat de reactanten direct in de producten worden omgezet. Bij stapsgewijze reacties zijn er echter een of meer tussenproducten die zeer onstabiel zijn vanwege het hoge energieniveau van de verbinding. De totale reactie van een stapsgewijze reactie geeft de omzetting van de reactanten in producten.
De onderstaande infographic geeft meer details over het verschil tussen gezamenlijke en stapsgewijze reacties.
Samenvatting – Gecoördineerde versus stapsgewijze reacties
Alle chemische reacties die we kennen, kunnen worden onderverdeeld in twee groepen als gecoördineerde reacties en stapsgewijze reacties. Het belangrijkste verschil tussen gecoördineerde en stapsgewijze reacties is dat gecoördineerde reacties eenstapsreacties zijn, terwijl stapsgewijze reacties meerstapsreacties zijn.
