基元反应和質量作用定律

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基元反应和質量作用定律之间的区别

基元反应 vs. 質量作用定律

基元反应，顾名思义，即最简单的化学反应步骤，是一个或多个化学物种直接作用，一步（单一过渡态）转化为反应产物的过程。微观上看所有化学反应过程都是经过一个或多个简单的反应步骤（即基元反应）才转化为产物分子的。基元反应为组成化学反应的基本单元。通常反应机理便是研究反应是由哪些基元反应组成的。与基元反应相对的概念为非基元反应。對於基元反應，反應的反應級數就等於該反應的反應分子數。 化学反应方程式除非特别注明，一般都表示反应物与产物间的计量关系，而不代表基元反应。一个著名的例子是氢和碘在气相化合生成碘化氢的反应，以前曾认为这是这两种分子直接发生碰撞的结果（即自身为基元反应），但后来的研究否定了这种看法。. 質量作用定律（Law of mass action）是化学领域的概念。定律包含两个方向：.

过渡态

-- --是基元反应反应坐标中能量最高的一点所对应的分子构型。处于过渡态的分子也称为活化络合物。理论上，活化络合物是极不稳定的，它向反应物和生成物转化的概率相等；绝对的不可逆反应中，在过渡态这一时刻，所有的碰撞分子都会转化为产物。根据量子力学理论，活化络合物布居为零，过渡态是能量最高的一点，任何扰动都会导致它的改变，故无法分离出来，也是无法观测到的。 过渡态这一概念，对于理解有机反应机理具有很重要的作用。过渡态理论认为，化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的，而是在反应物到生成物的过程中，经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。过渡态是一种不稳定的反应物原子组合体，不可逆反应中，它可以很快地分解为产物。通常反应中间体的能量与过渡态相差不大，两者很难区分。借助于飞秒红外光谱，目前已经可以观测到接近过渡态时的分子构型结构。 Hammond假设认为，反应过渡态的结构与反应的吸放热性质有关，吸热反应中过渡态结构与产物更相似，放热反应则相反。过渡态与中间体能量相差不大时，两者的构型差别很小。 以下是氢氧根离子与溴乙烷发生双分子亲核取代反应中的过渡态示意图。.

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