元素反応と非元素反応の大きな違いは、元素反応が1段階であるのに対し、非元素反応は複数段階であることです。

反応物、反応生成物、触媒、反応ステップ数、反応速度などの様々な要因によって、化学反応を分類することができ、元素反応と非元素反応は、化学反応のサブステップの数によって分類される。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 基本反応とは 3. 非基本反応とは 4. 横並び比較 - 基本反応と非基本反応を表形式で 5. まとめ

素反応は何ですか？

基本反応とは、副反応を含む化学反応のことです。これらの反応では、化学物質が直接変化を起こし、一段階の反応によって最終生成物が得られる。ここでは、1つの遷移状態が観察される。実験的には、化学反応で中間生成物が検出されない場合、その反応を塩基性反応に分類することができる。

図01：有機合成における基本反応

また、基本的な反応として、以下のようなものがある。

1分子反応

この場合、単一の反応物質が分解などの反応を起こし、最終生成物を得る。1分子反応には、シス-トランス異性化、開環、ラセミ化、放射性崩壊などがある。

二分子反応

同時に、二分子反応では、2つの粒子が衝突して生成物を形成する。これは、反応速度が2つの反応物に依存するため、二次反応となる。その一例が求核置換反応である。

三分子反応

同様に、3分子反応では、3つの粒子が同時に衝突して生成物が得られる。しかし、3つの反応物が同時に衝突することは難しいため、このタイプはまれである。

非素反応は何ですか？

非元素反応とは、複数のサブステップを含む化学反応のことです。つまり、これらの反応には一連のステップがあり、中間体によって遷移状態も異なる。そのため、これらの反応は非常に複雑な性質を持っています。

図02：2段階反応図

また、基本反応と異なり、反応ステップ数と化学量論的係数が一致しない。これに加えて、これらの反応の順番は、整数でも分数でもよい。

初歩的と非素反応の違い

元素反応と非元素反応の違いは、化学反応におけるサブステップの数による。従って、元素反応と非元素反応の重要な違いは、元素反応が1段階であるのに対し、非元素反応は複数段階であることである。このように元素反応では遷移状態が1つであり、反応中に検出可能な中間体は生成されない。しかし、非元素反応では、一連の遷移状態や複数の中間体が存在し、それを容易に検出することができます。

また、元素反応は単純であるが、非元素反応は複雑である。素反応では、反応ステップ数は反応の化学量論係数に等しいが、非素反応では、反応ステップ数は反応の化学量論係数に等しい場合と等しくない場合がある。

以下のインフォグラフィックでは、塩基性反応と非塩基性反応の違いについて詳しく説明しています。

概要 - 初歩的 vs. 非素反応

要約すると、化学反応のサブステップの数によって、素反応と非素反応に分けられる。したがって、素反応と非素反応の重要な違いは、素反応が1段階であるのに対し、非素反応は複数段階であることである。

引用

1Hermannstein, Anne-Marie."Basic Response Definition," ThoughtCo, December 6, 2018, available here.ディディ、プラヴィーン"基本反応と非基本反応(No-18) - コピー"LinkedIn SlideShare, October 29, 2015, available here.2 Didi, Praveen."基本反応と非基本反応（No-18）-Copy".LinkedIn SlideShare、2015年10月29日。