المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11192 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
الشكر قناة موصلة للنعم الإلهية
2025-01-12
أسباب ودوافع الكفران وطرق علاجه
2025-01-12
عواقب كفران النعمة
2025-01-12
معنى كفران النعمة
2025-01-12
دور الإدارة الحكوميـة فـي التنـميـة التكـنولوجـيـة 2
2025-01-12
دور الإدارة الحكوميـة فـي التنـميـة التكـنولوجـيـة 1
2025-01-12


Describing a Reaction: Intermediates  
  
2910   02:04 مساءً   date: 15-5-2017
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th. p 174


Read More
Date: 12-7-2018 1503
Date: 18-11-2019 1116
Date: 16-5-2017 2000

Describing a Reaction: Intermediates

How can we describe the carbocation formed in the first step of the reaction of ethylene with HBr? The carbocation is clearly different from the reactants, yet it isn’t a transition state and it isn’t a final product.

We call the carbocation, which exists only transiently during the course of the multistep reaction, a reaction intermediate. As soon as the intermediate is formed in the first step by reaction of ethylene with H+, it reacts further with Br- in a second step to give the final product, bromoethane.

This second step has its own activation energy ( ΔG°), its own transition state, and its own energy change ( ΔG°). We can picture the second transition state as an activated complex between the electrophilic carbocation intermediate and the nucleophilic bromide anion, in which Br- donates a pair of electrons to the positively charged carbon atom as the new C-Br bond just starts to form.

A complete energy diagram for the overall reaction of ethylene with HBr is shown in Figure 1.1. In essence, we draw a diagram for each of the individual steps and then join them so that the carbocation product of step 1 is the reactant for step 2. As indicated in Figure 1.1, the reaction intermediate lies at an energy minimum between steps. Because the energy level of the intermediate is higher than the level of either the reactant that formed it or the product it yields, the intermediate can’t normally be isolated. It is, however, more stable than its two neighboring transition states. Each step in a multistep process can always be considered separately. Each step has its own  ΔG° and its own  ΔG°. The overall activation energy that controls the rate of the reaction, however, is the energy difference between initial reactants and the highest transition state, regardless of which step it occurs in. The overall ΔG° of the reaction is the energy difference between reactants and final products.

Figure 1.1 An energy diagram for the reaction of ethylene with HBr. Two separate steps are involved, each with its own activation energy (ΔG°) and free-energy change ( ΔG°). The overall  ΔG° for the complete reaction is the energy difference between reactants and the highest transition state (which corresponds to  ΔG1° in this case), and the overall  ΔG° for the reaction is the energy difference between reactants and final products.

The biological reactions that take place in living organisms have the same energy requirements as reactions that take place in the laboratory and can be described in similar ways. They are, however, constrained by the fact that they must have low enough activation energies to occur at moderate temperatures, and they must release energy in relatively small amounts to avoid overheating the organism. These constraints are generally met through the use of large, structurally complex, enzyme catalysts that change the mechanism of a reaction to an alternative pathway, which proceeds through a series of small steps rather than one or two large steps. Thus, a typical energy diagram for a biological reaction might look like that in Figure 1.2.

Figure 1.2 An energy diagram for a typical, enzyme-catalyzed biological reaction versus an uncatalyzed laboratory reaction. The biological reaction involves many steps, each of which has a relatively small activation energy and small energy change. The end result is the same, however.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .