تفاوت کلیدی بین واکنش های هماهنگ و گام به گام این است که واکنش های هماهنگ واکنش های تک مرحله ای هستند، در حالی که واکنش های گام به گام واکنش های چند مرحله ای هستند.
اصطلاح واکنش های هماهنگ و گام به گام در حوزه شیمی فیزیک قرار می گیرند که در آن سرعت واکنش ها با استفاده از تغییر در مقدار واکنش دهنده و محصول با زمان تعیین می شود. تمام واکنش‌های شیمیایی که می‌شناسیم را می‌توان به دو گروه مختلف به‌عنوان واکنش‌های هماهنگ و واکنش‌های گام به گام، بسته به مکانیسم واکنش، طبقه‌بندی کرد.
واکنش های هماهنگ چیست؟
واکنش های هماهنگ واکنش های شیمیایی هستند که فقط یک مرحله را شامل می شوند.یعنی؛ همه واکنش های تک مرحله ای در دسته واکنش های هماهنگ قرار می گیرند. بنابراین، واکنش های شکستن پیوند و تشکیل پیوند به طور همزمان برای تشکیل محصولات رخ می دهد. به عبارت دیگر، هیچ واسطه واکنشی یا کمپلکس های انرژی بالا ناپایدار در طول این نوع واکنش های شیمیایی تشکیل نمی شود.
شکل 01: نمونه ای از یک واکنش هماهنگ (شامل یک واسطه ناپایدار)
به طور کلی، واکنش های هماهنگ به قطبیت حلال بستگی ندارند و مکانیسم واکنش به عنوان یک مکانیسم هماهنگ نامیده می شود. برخی از نمونه‌های رایج برای این نوع واکنش‌ها عبارتند از واکنش‌های دور حلقه‌ای، واکنش‌های SN2 و برخی واکنش‌های بازآرایی مانند بازآرایی کلایزن.
واکنش های گام به گام چیست؟
واکنش های گام به گام واکنش های چند مرحله ای هستند.بنابراین، در این واکنش ها بر روی یا تعداد بیشتری واسطه شیمیایی وجود دارد. این واسطه ها معمولاً به دلیل انرژی زیاد واکنش پذیر هستند که باعث ناپایداری آنها می شود. واکنش های گام به گام معمولاً حاوی دو یا چند واکنش ابتدایی هستند.
شکل 02: نمونه ای از یک واکنش گام به گام
بر خلاف واکنش های گام به گام، شکستن پیوند و تشکیل پیوند در واکنش های گام به گام در مراحل مختلف (نه در یک مرحله واحد) اتفاق می افتد. بنابراین، واکنش دهنده ها نمی توانند مستقیماً به محصولات تبدیل شوند. "واکنش کلی" در یک واکنش گام به گام که باعث تبدیل واکنش دهنده ها به محصولات می شود. ما می توانیم با متعادل کردن دقیق تمام مراحل در واکنش گام به گام، واکنش کلی را بدست آوریم. با این وجود، یک واکنش اولیه در یک واکنش گام به گام وجود دارد که سرعت واکنش را تعیین می کند.این کندترین واکنش سری واکنش است و ممکن است واکنش دهنده ها یا محصولاتی در آن دخیل باشد یا نباشد (ممکن است فقط حاوی واسطه های واکنش باشد).
تفاوت بین واکنش های هماهنگ و گام به گام چیست؟
اصطلاح واکنش های هماهنگ و گام به گام در حوزه شیمی فیزیک قرار می گیرند که در آن سرعت واکنش ها با استفاده از تغییر در مقدار واکنش دهنده و محصول با زمان تعیین می شود. تفاوت اصلی بین واکنش های هماهنگ و گام به گام این است که واکنش های هماهنگ واکنش های تک مرحله ای هستند، در حالی که واکنش های گام به گام واکنش های چند مرحله ای هستند. مرحله تعیین کننده سرعت یک واکنش هماهنگ، خود یک واکنش هماهنگ است. اما، در واکنش های گام به گام، کندترین واکنش ابتدایی، مرحله تعیین کننده سرعت است.
علاوه بر این، هیچ واسطه واکنشی در واکنش های هماهنگ وجود ندارد زیرا واکنش دهنده ها مستقیماً به محصولات تبدیل می شوند. اما در واکنش های گام به گام، یک یا چند ترکیب میانی وجود دارد که به دلیل سطح انرژی بالای ترکیب، بسیار ناپایدار هستند.واکنش کلی یک واکنش گام به گام باعث تبدیل واکنش دهنده ها به محصولات می شود.
اینفوگرافیک زیر جزئیات بیشتری در مورد تفاوت بین واکنش های هماهنگ و گام به گام ارائه می دهد.
خلاصه - واکنش های هماهنگ در مقابل گام به گام
همه واکنش های شیمیایی که می شناسیم را می توان به دو گروه واکنش های هماهنگ و واکنش های گام به گام طبقه بندی کرد. تفاوت اصلی بین واکنش های هماهنگ و گام به گام این است که واکنش های هماهنگ واکنش های تک مرحله ای هستند، در حالی که واکنش های گام به گام واکنش های چند مرحله ای هستند.
