La formazione del prodotto cinetico e termodinamico avviene in base alle condizioni in cui avviene una reazione chimica. Supponiamo di avere una reazione che può formare il prodotto A e il prodotto B. Analizziamo il diagramma della coordinata di reazione.
Prodotto cinetico
Il prodotto A, indicato in verde, ha un’energia di attivazione E_A inferiore a quella del prodotto B, il che significa che la formazione del prodotto A avviene più velocemente del prodotto B ed è considerato il prodotto cinetico della reazione. D’altra parte, il prodotto B, indicato in blu, ha un’energia di attivazione E_B superiore a quella del prodotto A, il che significa che il prodotto B si forma più lentamente.
Prodotto termodinamico
Dopo la formazione del prodotto B, l’energia della molecola è minore rispetto a quella del prodotto A. Il prodotto più stabile è definito prodotto termodinamico della reazione. La reazione può essere sotto il controllo cinetico, producendo il prodotto cinetico in maggior quantità, o sotto il controllo termodinamico, producendo il prodotto termodinamico in maggior quantità.
Condizioni di reazione
La produzione prevalente del prodotto dipende dalle condizioni della reazione: a basse temperature, la reazione è irreversibile e favorisce la formazione del prodotto cinetico. Viceversa, a temperature più alte, la reazione è reversibile e la formazione del prodotto termodinamico diventa predominante.
Diagramma
Il diagramma della coordinata di reazione mostra che a basse temperature, la barriera energetica per la formazione del prodotto 1,2- è inferiore a quella per il prodotto 1,4-, quindi il prodotto principale è la formazione di 1,2-. A temperature più alte, la quantità dei due prodotti dipende dalle loro stabilità relative. Il prodotto termodinamico diviene gradualmente predominante nella miscela del prodotto.
In conclusione, la formazione del prodotto cinetico o termodinamico in una reazione chimica dipende da diversi fattori, come le condizioni di reazione e la temperatura, e influenzerà il rendimento della reazione stessa.