Γιατί η υδρόλυση οξέος του εστέρα είναι αργή στην αρχή όταν αραιώνεται η υδροχλωρική που χρησιμοποιείται ως καταλύτης;
1. Χαμηλή συγκέντρωση καταλύτη:
* Το αραιωμένο υδροχλωρικό οξύ σημαίνει ότι υπάρχει χαμηλή συγκέντρωση ιόντων υδρονίου (H3O+) , που λειτουργούν ως πραγματικός καταλύτης.
* Αυτό περιορίζει τον αριθμό των αποτελεσματικών συγκρούσεων Μεταξύ του καταλύτη και των μορίων του εστέρα, επιβραδύνοντας τον αρχικό ρυθμό αντίδρασης.
2. Σκέψεις ισορροπίας:
* Η αντίδραση υδρόλυσης οξέος είναι αναστρέψιμη , που σημαίνει ότι μπορεί να προχωρήσει και στις δύο κατευθύνσεις.
* Αρχικά, δεν υπάρχει Δεν υπάρχει προϊόν (καρβοξυλικό οξύ και αλκοόλ) παρόν . Αυτό σημαίνει ότι η αντίστροφη αντίδραση δεν είναι ακόμη σημαντική .
* Καθώς η αντίδραση προχωρά, Η συγκέντρωση προϊόντων αυξάνεται , πιέζοντας την ισορροπία προς τα αντιδραστήρια (εστέρα), επιβραδύνοντας την αντίδραση προς τα εμπρός.
3. Ενέργεια ενεργοποίησης:
* Η ενέργεια ενεργοποίησης Για την υδρόλυση οξέος των εστέρων είναι σχετικά υψηλή.
* Αυτό σημαίνει ότι μόνο ένα μικρό κλάσμα μορίων έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεπεραστεί το ενεργειακό φράγμα και να αντιδράσει στην αρχή.
* Καθώς η αντίδραση προχωρά, περισσότερα μόρια κερδίζουν αρκετή ενέργεια για να αντιδράσουν, αλλά χρειάζεται χρόνος για να συμβεί αυτό.
4. Ενδιάμεσος σχηματισμός:
* Η καταλυόμενη με οξύ υδρόλυση εστέρων περιλαμβάνει τον σχηματισμό ενός τετραεδρικού ενδιάμεσου .
* Αυτό το ενδιάμεσο είναι ασταθές και εύκολα αποσυντίθεται για να σχηματίσει το καρβοξυλικό οξύ και το αλκοόλ.
* Ωστόσο, ο σχηματισμός αυτού του ενδιάμεσου είναι επίσης ένα βήμα καθορισμού στην αντίδραση, συμβάλλοντας στην αρχική βραδύτητα.
5. Επιδράσεις διαλύτη:
* Η πολικότητα του διαλύτη μπορεί επίσης να επηρεάσει τον ρυθμό αντίδρασης.
* Σε αραιό υδροχλωρικό οξύ, ο διαλύτης είναι κυρίως νερό, το οποίο μπορεί να διαλύσει τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα Σε κάποιο βαθμό, επηρεάζοντας την αντιδραστικότητα τους.
Συνολικά, ο αργός αρχικός ρυθμός είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ αυτών των παραγόντων. Καθώς η αντίδραση εξελίσσεται, η συγκέντρωση του καταλύτη αυξάνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα προϊόντα και περισσότερα μόρια κερδίζουν αρκετή ενέργεια για να αντιδράσουν, οδηγώντας σε αύξηση του ρυθμού αντίδρασης.
