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Perfiles de energía de reacciones de pasos múltiples

Transcripción del video

consideremos una reacción con el siguiente mecanismo de varios pasos en el paso 1 a reacciona con bc para formar hace b y en el paso 2 hacer reacciona con d para formar a cede si sumamos los dos pasos de nuestro mecanismo podemos encontrar la ecuación balanceada para esta reacción hipotética así que pondremos todos nuestros reactancia en el lado izquierdo y tendremos todos nuestros productos en el lado derecho y podemos ver que hace estar tanto a la izquierda como a la derecha por lo que podemos cancelarlo a también está en el lado izquierdo y en el derecho así que podemos cancelarla entonces la ecuación general sería nuestros reactancia bc + d y los productos de nuestra reacción hipotética b cd voy a copiar esta ecuación y voy a borrar un poco de lo que puse para que quede más claro muy bien pongo acá mi ecuación ya vimos que desee y de eso nuestros restantes y vice de eso en los productos de esta reacción hipotética si miramos el mecanismo hasta el principio y hasta el final pero no es un restante ni un producto tanto debe ser un catalizador otra cosa que no es un reactor o un producto es hacer observa cómo se generó hace en el primer paso de nuestro mecanismo y luego en el segundo paso hace se agota por lo tanto hace debe ser el intermediario para esta reacción a continuación veamos el perfil energético de esta reacción de varios pasos los perfiles de energía suelen tener energía potencial en el eje y el avance de la reacción en el eje x entonces a medida que nos movemos hacia la derecha en el eje x ocurre la reacción esta primera línea en nuestro perfil de energía representa el nivel de energía de nuestros restantes que son b c y d así que mostremos en enlace entre bs también tenemos presente a de nuestro catalizador también está presente al comienzo de nuestras reacciones así que dibujaré a por encima de nuestros dos restantes podemos ver en nuestro perfil energético que tenemos dos colinas la primera colina corresponde al primer paso del mecanismo y la segunda colina corresponde al segundo paso entonces el punto más alto de la primera es el estado de transición para el primer paso del mecanismo y podemos ver en el primer paso que el catalizador está colisionando con veces o reaccionando con veces para formar nuestro intermediario hace entonces debe colisionar con bc y en el estado de transición el enlace entre veces se rompe y al mismo tiempo se forma el enlace entre hay se también tendríamos presente el reactancia de en la cima de ésta polino así que dibujaré de aquí cuando a colisiona con bc la colisión debe tener suficiente energía cinética para superar la energía de activación necesaria para que ocurra esta reacción y en ese perfil de energía la energía de activación es la diferencia de energía entre los restantes y el estado de transición el pico de la colina entonces esta diferencia de energía corresponde a la energía de activación para el primer paso del mecanismo que llamaremos a 1 si suponemos que la colisión tiene suficiente energía cinética para superar la energía de activación formaremos el intermediario a 0 y también formaremos vez así que mostremos que se ha formado el enlace entre ese entonces este valle aquí entre nuestras dos colinas representa el nivel de energía intermediario también estaría presente ve así que escribiré ve aquí y luego todavía tenemos algo de presente que todavía no ha reaccionado así que dibujaré de también a continuación estamos listos para la segunda colina o el segundo paso de nuestro mecanismo en el segundo paso el intermediario hace reacciona con dent para formar a ese de entonces la cima de esta segunda colina sería el estado de transición para este segundo paso podemos mostrar que el enlace entre hay se se rompe y al mismo tiempo se está formando el enlace entre pse y de la diferencia de energía entre la energía del intermedio y la energía del estado de transición representa la energía de activación para el segundo paso del mecanismo que llamaremos a dos entonces hace deben colisionar con suficiente energía cinética para superar la energía de activación para este segundo paso se hace y de colisionan con suficiente energía cinética produciríamos y cede por lo que el final de esta línea representa el nivel de energía de nuestros productos cde es uno de nuestros productos así que lo escribiremos aquí y recuerda que ves el otro producto que formamos en el primer paso del mecanismo así que escribamos aquí ve más cede y también volvemos a formar nuestro catalizador por lo que a también estaría presente aquí a continuación comparemos la primera energía de activación a uno con la segunda energía de activación a dos viendo el perfil de energía podemos ver que eeuu no tiene una energía de activación mucho mayor que a dos así que escribamos que eeuu no es mayor que 2 cuanto menor sea la energía de activación más rápida será la reacción y dado que hay una menor energía de activación para el segundo paso el segundo paso debe ser el más rápido de los dos dado que el primer paso tiene la energía de activación más el primer paso debe ser lento en comparación con el segundo paso y ya que el primer paso del mecanismo es el paso lento el primer paso es el paso que determina la velocidad voy a quitar esto para que el diagrama quede más claro finalmente busquemos el cambio general en la energía para nuestra reacción para encontrar el cambio general de energía tenemos que delta en que es energía final menos inicial por lo que será la energía de los productos menos la energía de los reactores el nivel de energía de los productos está aquí y el nivel de energía de los restantes está al principio así que permíteme extender esta línea discontinua aquí para que podamos comparar mejor los dos al representar del tae en un gráfico sería la diferencia de energía entre estas dos líneas y dado que la energía de los productos es mayor que la energía de los reactores estaríamos restando un número menor de un número mayor y por lo tanto del tae sería positivo para esta reacción hipotética y dado que del tae es positivo sabemos que esta reacción es una reacción endo térmica