reaksjonskoordinater

Reaksjonskoordinater er parametere som beskriver progresjonen i en kjemisk reaksjon fra reaktanter til produkter. Ofte representerer de en sti på potensialenergiflaten (PES), en flate som viser systemets potensielle energi som funksjon av relevante atomkoordinater. I praksis kan en reaksjonskoordinat være en enkelt geometrisk parameter, for eksempel lengden av en binding som blir dannet eller brutt, men i de fleste tilfeller er koordinaten multidimensjonal og består av flere koordinater som endres samtidig.

Et sentralt konsept er stien av minste energi mellom reaktanter og produkter, ofte kalt minimum energy path (MEP). Når denne stien identifiseres, peker den mot overgangstilstanden som ofte bestemmer reaksjonshastigheten. Den intrinsiske reaksjonskoordinaten (IRC) beskriver den spesifikke banen av steepest descent fra overgangstilstanden ned til reaktanter og produkter.

Metoder for å bestemme reaksjonskoordinater inkluderer konstrained optimering hvor en koordinat holdes fast mens andre tilpasser seg, skaning av koordinaten for å beregne energi, og mer avanserte teknikker som Nudged Elastic Band (NEB) eller andre varianter av MEF-/MEP-søking.

Bruk av reaksjonskoordinater gjør det mulig å analysere aktiveringsenergier, termodynamiske barrierer og mekanismen bak en reaksjon. Likevel er koordinaten ofte ikke unik og avhenger av valgt mekanisme og hvilke måleparametere som brukes; tolking av reaksjonskoordinater må derfor gjøres med forståelse for systemets multidimensjonalitet.