تفاوت کلیدی بین مرحله ابتدایی و مرحله تعیین سرعت در این است که مراحل ابتدایی واکنش‌های شیمیایی هستند که در آن واکنش‌دهنده‌ها واکنش نشان می‌دهند تا محصول نهایی یا متوسط را ارائه دهند، در حالی که مرحله تعیین سرعت کندترین مرحله واکنش در یک فرآیند چند مرحله‌ای است.
اصطلاح مرحله ابتدایی و مرحله تعیین سرعت در بحث درباره سرعت واکنش واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شود، به ویژه زمانی که دو یا چند مرحله قبل از تشکیل محصول نهایی وجود داشته باشد. هر مرحله از این فرآیند چند مرحله ای، مرحله ابتدایی نامیده می شود. این مراحل دارای نرخ های متفاوتی هستند. مرحله تعیین نرخ فرآیند کندترین نرخ را دارد.
مرحله ابتدایی چیست؟
مراحل ابتدایی مراحل تکی هستند که در یک فرآیند چند مرحله ای گنجانده شده اند. مرحله ابتدایی یک واکنش شیمیایی است که در آن یک یا دو واکنش دهنده واکنش می دهند تا محصول نهایی یا محصول میانی را به دست آورند. این یک مرحله واکنش واحد است و دارای یک حالت گذار واحد است. به طور کلی، اگر هیچ محصول واسطه ای در طی یک واکنش شیمیایی خاص تولید نشود، این واکنش را واکنش ابتدایی می نامند. علاوه بر این، مکانیسم یک واکنش شیمیایی مجموعه ای از مراحل ابتدایی است. بنابراین، یک واکنش ابتدایی، لحظه واحدی را در طول یک واکنش توصیف می‌کند که در آن مولکول‌ها می‌شکنند و/یا پیوندهای جدیدی تشکیل می‌دهند.
مجموع تمام مراحل ابتدایی متعادل واکنش کلی را نشان می دهد. مراحل ابتدایی یک فرآیند چند مرحله ای دارای سرعت واکنش متفاوتی هستند. به عنوان مثال، برخی از مراحل ابتدایی سریع رخ می دهند در حالی که مراحل دیگر بسیار کند هستند. بنابراین مرحله تعیین کننده سرعت یا کندترین مرحله واکنش نیز نوعی واکنش ابتدایی است.
واکنش های ابتدایی را می توان بر اساس مولکولی بودن آنها دسته بندی کرد. در اینجا، از تعداد مولکول های درگیر در واکنش برای بدست آوردن مولکولی بودن مرحله ابتدایی استفاده می شود. به عنوان مثال. اگر یک واکنش دهنده وجود داشته باشد، تک مولکولی است و اگر دو واکنش دهنده وجود داشته باشد، دو مولکولی است. تک مولکولی و دو مولکولی رایج ترین انواع واکنش های ابتدایی هستند. واکنش های ترم مولکولی (سه واکنش دهنده) نادر است زیرا برخورد سه مولکول به طور همزمان نادر است.
مرحله تعیین نرخ چیست؟
مرحله تعیین سرعت، کندترین مرحله یک فرآیند واکنش چند مرحله ای است. این یک مرحله از یک سری مراحل است. با این حال، برخی از واکنش ها فقط یک واکنش شیمیایی دارند (نه یک سری واکنش). بنابراین، این واکنش ها همیشه واکنش تعیین کننده سرعت هستند. واکنشی که کمترین سرعت را دارد به عنوان واکنش تعیین کننده سرعت در نظر گرفته می شود زیرا سرعت واکنش را محدود می کند.
شکل 01: فلش های دو سر نشان دهنده مرحله تعیین سرعت هر واکنش است
یک مثال در زیر آورده شده است.
NO2 + NO2 → NO + NO3 (گام آهسته، تعیین کننده نرخ)
NO3 + CO → NO2 + CO2 (گام سریع)
تفاوت بین مرحله ابتدایی و مرحله تعیین نرخ چیست؟
تفاوت کلیدی بین مرحله ابتدایی و مرحله تعیین سرعت در این است که مراحل ابتدایی واکنش‌های شیمیایی هستند که در آن واکنش‌دهنده‌ها واکنش نشان می‌دهند تا محصول نهایی یا متوسط را به دست آورند، در حالی که مرحله تعیین سرعت کندترین مرحله واکنش در یک فرآیند چند مرحله‌ای است. بنابراین، یک گام ابتدایی می تواند سریع یا آهسته باشد، در حالی که یک گام تعیین کننده نرخ همیشه کندترین مرحله است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین مرحله ابتدایی و مرحله تعیین نرخ را خلاصه می کند.
خلاصه - مرحله ابتدایی در مقابل مرحله تعیین نرخ
اصطلاح مرحله ابتدایی و مرحله تعیین سرعت در بحث درباره سرعت واکنش واکنش های شیمیایی زمانی که دو یا چند مرحله قبل از تشکیل محصول نهایی رخ می دهد استفاده می شود. تفاوت کلیدی بین مرحله ابتدایی و مرحله تعیین سرعت در این است که مراحل ابتدایی واکنش‌های شیمیایی هستند که در آن واکنش‌دهنده‌ها واکنش نشان می‌دهند تا محصول نهایی یا متوسط را به دست آورند، در حالی که مرحله تعیین سرعت کندترین مرحله واکنش در یک فرآیند چند مرحله‌ای است.
