Elementær reaksjon

En elementær reaksjon er en kjemisk reaksjon der en eller flere kjemiske specier reagerer direkte for å danne produkter i et enkelt reaksjonstrinn og med en enkelt overgangstilstand. I praksis antas en reaksjon å være elementær hvis ingen reaksjonsmellomprodukter har blitt oppdaget eller trenger å postuleres for å beskrive reaksjonen på molekylær skala. En tilsynelatende elementær reaksjon kan faktisk være en trinnvis reaksjon, dvs. en komplisert sekvens av kjemiske reaksjoner, med reaksjonsmellomprodukter med variabel levetid.
I en unimolekylær elementær reaksjon dissosierer et molekyl A eller isomeriserer for å danne produktene 

  
    
      
        
          
            A
          
        
        →
        
          
            produkter.
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mbox{A}}\rightarrow {\mbox{produkter.}}}
  Ved konstant temperatur er hastigheten for en slik reaksjon proporsjonal med konsentrasjonen av specie A. 

  
    
      
        
          
            
              d
              [
              
                
                  A
                
              
              ]
            
            
              d
              t
            
          
        
        =
        −
        k
        [
        
          
            A
          
        
        ]
        .
      
    
    {\displaystyle {\frac {d[{\mbox{A}}]}{dt}}=-k[{\mbox{A}}].}
  I en bimolekylær elementær reaksjon reagerer to atomer, molekyler, ioner eller radikaler, A og B, sammen for å danne produktet / produktene 

  
    
      
        
          
            A + B
          
        
        →
        
          
            produkter.
          
        
      
    
    {\displaystyle {\mbox{A + B}}\rightarrow {\mbox{produkter.}}}
  Hastigheten for en slik reaksjon, ved konstant temperatur, er proporsjonal med produktet av konsentrasjonene av speciene A og B 

  
    
      
        
          
            
              d
              [
              
                
                  A
                
              
              ]
            
            
              d
              t
            
          
        
        =
        
          
            
              d
              [
              
                
                  B
                
              
              ]
            
            
              d
              t
            
          
        
        =
        −
        k
        [
        
          
            A
          
        
        ]
        [
        
          
            B
          
        
        ]
        .
      
    
    {\displaystyle {\frac {d[{\mbox{A}}]}{dt}}={\frac {d[{\mbox{B}}]}{dt}}=-k[{\mbox{A}}][{\mbox{B}}].}
  Hastighetsuttrykket for en elementær bimolekylær reaksjon blir noen ganger referert til massevirkningsloven, slik det først ble foreslått av Guldberg og Waage i 1864. Et eksempel på denne typen reaksjoner er en sykloaddisjonsreaksjon. Dette hastighetsuttrykket kan avledes fra de første prinsippene ved å bruke kollisjonsteori for ideelle gasser. For tilfeller av fortynnede væsker er tilsvarende resultater oppnådd fra enkle sannsynlighetsargumenter. Ifølge kollisjonsteorien er sannsynligheten for at tre kjemiske specier reagerer samtidig med hverandre i en termolekylær elementærreaksjon. Derfor blir slike termolekylære reaksjoner ofte referert til som ikke-elementære reaksjoner og kan brytes ned i et mer grunnleggende sett med bimolekylære reaksjoner, i samsvar med massevirkningsloven. Det er ikke alltid mulig å utlede overordnede reaksjonsskjemaer, men løsninger basert på hastighetsligninger er ofte mulige når det gjelder steady-state- eller Michaelis-Menten-approksimasjoner.


== Referanser ==