35106 skanowanie0006p

Gdy dokładnie przyjrzymy się omówionym mechanizmom, wówczas okaże się, że również w szeregach promieniotwórczych, złożonych głównie z reakcji następczych, możliwe są procesy równoległe. Pewne nuklidy ulegają bowiem zarówno przemianom a, jak i j3, w związku z czym w sze-i regu promieniotwórczym pojawiają się rozgałęzienia:

ft ęoTh ►    ...

235-t    227 .    ^

92 U —* ... ►    89AC

“■“Fr —

87^rl    •••

Podobnie równoległy proces nitrowania toluenu, prowadzący na przyj kład do powstania orto-nitrotoluenu, przebiega przez pewne stadia po-| średnie.

Większość reakcji złożonych ma mechanizm mieszany, zawierający elementy następcze i równoległe.

Dlatego też większości reakcji nie można przypisać jednoznacznie! mechanizmu następczego czy równoległego, mają one bowiem mechanizm mieszany. Ustalanie mechanizmu danej reakcji jest skomplikowa-| ne i wymaga pracochłonnych badań, obejmujących między innymi iden-| tyfikację produktów pośrednich. Dlatego na podstawie samego tylkol równania reakcji nie jesteśmy w stanie przewidzieć, czy jest ona prostą! czy złożona. Często reakcje o bardzo podobnie wyglądających równa-j niach mają odmienne mechanizmy. Przykładem są reakcje syntezy jodo-l wodoru i chlorowodoru z pierwiastków:

H₂ + I₂ — 2 HI H₂ + C1₂ — 2 HC1

Mimo podobnego zapisu równań reakcje te przebiegają według odmień J nych mechanizmów: reakcja otrzymywania jodowodoru ma prosty meq chanizm jednoetapowy, a reakcja syntezy chlorowodoru jest złożoną reJ akcją łańcuchową.

Wśród procesów zachodzących w organizmach żywych większość stanowią reakcje chemiczne. Znajomość szczegółów związanych z przemianami związków w komórkach to nic innego, jak znajomość kolejnych mechanizmów reakcji. Im lepiej znamy mechanizmy takich reakcji, tymi bardziej możemy wpływać na przebieg danej reakcji, a w konsekwencji efektywniej planować na przykład metody leczenia niektórych schorzeń.

1.1.5. Cząsteczkowość i rzędowość reakcji

Znajomość mechanizmu reakcji pozwala przewidywać, w jaki sposób stężenia reagentów będą się zmieniać w danym procesie chemicznym. Wiedząc dokładnie, jak oddziałują ze sobą cząsteczki nu poszczególnych etapach reakcji, możemy zapisać równanie podające zależność między szybkością reakcji a stężeniami subslialów W lym celu nalepy najpierw określić lak zwaną cząstoczkowolć tenktjl

('ząstcezkowość reakcji doflnitljo Mę dlii reakcji prostych, czyli takich, których mechanizm składa się tylko / jednego etapu. Na przykład dla rc-akcji syntezy jodowodoru:

H₂ + I₂ — 2 HI

Mąstoczkowość jest równa 2, ponieważ do zajścia reakcji niezbędne jest uderzenie 2 cząsteczek substratów. Podobnie dwucząsteczkową reakcją jest rozpad jodowodoru. W jedynym etapie tej reakcji następuje zderzenie 2 cząsteczek jodowodoru:

2 HI — H₂ + I₂

Przykładem reakcji jednocząsteczkowej jest izomeryzaqa cyklopropanu:

H H

%ł

C

CH₂=CH—CH₃

/ \

H—C—C—H

/ \

H H

Udzie do zajścia reakcji potrzebna jest przemiana 1 cząsteczki substratu Iii!) - mówiąc dokładniej - 1 cząsteczki substratu obdarzonej niezbędną inerglą. Istnieją również reakcje trójcząsteczkowe, ale są niezwykle 1/ildkie. Reakcji o wyższej cząsteczkowości się nie spotyka, ponieważ Wymagałyby one zderzania się większej liczby cząsteczek substratów jednocześnie, a jest to praktycznie niemożliwe.

C/.i|iilnii/lu)Wa śoli| ronko|l pr stój imzy win u; na|mnlo|i/ti liczbę cząstu-czek subitrn-tów biorących udziel w maki

Juk wynika z powyższych przykładów, w wypadku reakcji prostych MijNlcczkowością nazywamy najmniejszą liczbę cząsteczek substratów biorących udział w reakcji. W wypadku reakcji złożonych, składających Nlę z wielu etapów, można określić cząsteczkowość każdego z etapów BRObńo, natomiast nie mówi się o cząsteczkowości całej reakcji.

Wiemy już, że szybkość reakcji chemicznej zależy od stężeń substra-Irtw. W wypadku dwucząsteczkowej reakcji syntezy jodowodoru:

H₂ + I₂ — 2 HI

■lybkość reakcji jest wprost proporcjonalna do iloczynu stężeń molowych substratów, ponieważ zarówno wzrost stężenia jodu, jak i wzrost Alężenia wodoru zwiększa prawdopodobieństwo zderzenia się tych cząsteczek, a zatem wpływa na szybkość procesu. Można zapisać następujące wyrażenie na szybkość tworzenia jodowodoru:

V = k ■ [H₂] • [I₂]

gilzie i jest szybkością reakcji, k - współczynnikiem proporcjonalności, natomiast I n₂] i [I2] oznaczują Stężenia molowe substratów. Wyrażenie lukle, wiążące szybkość reakcji ze stężeniami substratów, nosi nazwę równania IdiiHyczmgo Wspóll /yuiilk |*iopoiejonnlnoścl k jest nazywany stuli} szybkości mdu jl