Übergangszustände
IMPP-Score: 0
Übergangszustände in der organischen Chemie
Wenn ihr euch mit organischen Reaktionen beschäftigt, werdet ihr schnell feststellen, dass nicht nur die Edukte und Produkte wichtig sind, sondern auch die Wege, die dazwischen liegen. Ein Schlüsselkonzept auf diesem Weg ist der Übergangszustand.
Was versteht man unter einem Übergangszustand?
Stellt euch eine chemische Reaktion vor wie eine Wanderung über einen Berg. Ihr startet mit euren Edukten im Tal, wollt zum Gipfel der Produkte und der Übergangszustand repräsentiert den höchsten und schwierigsten Punkt dieser Wanderung, den Berggipfel. Dieser Punkt ist zwar nicht stabil und nicht direkt beobachtbar, aber extrem wichtig, denn er entscheidet, wie schnell und ob überhaupt die Reaktion abläuft.
Der Übergangszustand ist oft der geschwindigkeitsbestimmende Schritt einer Reaktion, das heißt, er bestimmt, wie schnell die Reaktion abläuft.
Unterschied zwischen Übergangszuständen und stabilen Zwischenprodukten
Es ist entscheidend, zwischen Übergangszuständen und stabilen Zwischenprodukten zu unterscheiden. Radikale, Ionen und andere Zwischenprodukte könnt ihr euch wie Rastplätze auf eurer Wanderung vorstellen: Stellen, an denen ihr verweilen und die Aussicht genießen könnt. Sie haben eine gewisse Stabilität und können unter Umständen isoliert und untersucht werden. Übergangszustände hingegen sind wie Fotografien des schwierigsten Schrittes, die ihr während der Wanderung schießt – sie geben euch einen flüchtigen Einblick, verweilen jedoch nicht.
Energieprofile und Übergangszustände
Das Energieprofil einer Reaktion ist wie eine Landkarte für eure Wanderung und zeigt euch, wie die Energie sich von den Edukten zu den Produkten verändert. Hier sind Begriffe wie Aktivierungsenergie (die Energie, die erforderlich ist, um den Berggipfel zu erreichen), Reaktionsenthalpie (die Höhendifferenz zwischen Start und Ziel) und Gibbs-Energie (die Energieänderung, die alles antreibt) wichtig. Diese Größen bestimmen, wo der Übergangszustand liegt und wie er aussieht.
Das Hammond-Postulat
Das Hammond-Postulat ist eine wichtige Faustregel. Es besagt, dass der Übergangszustand strukturell den Zuständen ähnlich ist, die auf der Energiekurve am nächsten liegen. Bei exothermen Reaktionen ähnelt der Übergangszustand also eher den Edukten und bei endothermen eher den Produkten. Das hilft uns, Reaktionsmechanismen besser zu verstehen und zu prognostizieren.
Übergangszustände bei radikalischen Reaktionen
Bei radikalischen Reaktionen sind die Übergangszustände weniger ausschlaggebend für den Reaktionsverlauf als die stabilen radikalischen Zwischenprodukte.
Anders als bei vielen anderen Reaktionstypen, bei denen die Übergangszustände zentral sind, spielen bei radikalischen Reaktionen die stabilen Zwischenprodukte eine größere Rolle. Das heißt jedoch nicht, dass Übergangszustände vernachlässigt werden können – sie sind nur relativ weniger wichtig für das Verständnis des Gesamtprozesses.
Zusammenfassung
Feedback
Melde uns Fehler und Verbesserungsvorschläge zur aktuellen Seite über dieses Formular. Vielen Dank ❤️