Гетеролитическое расщепление молекулы водорода

Многообразие органических соединений объясняется. особенностями строения углеродного атома. Изучение строения и свойств органических молекул становится возможным благодаря стройной системе классификации. Наиболее простыми представителями соединений алифатического, алициклического и ароматического рядов являются углеводороды. Замещая атомы водорода в углеводородах на другие атомы или группы атомов (функциональные группы), можно перейти к различным классам органических соединений данного ряда. Соединения, содержащие одну и ту же функциональную группу, образуют гомологический ряд, представляющий собой ряд веществ, отличающихся друг 01 друга на любое число —СН2-групп. Детальное описание химической реакции называют механизмом реакции. Механизм протекания данной реакции зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются природа реагирующих частиц, а также тип разрыва ковалентной связи. Различают гомолитическое и гетеролитическое расщепление связи. [c.316]

Катализ в водном растворе может включать гомолитическое или гетеролитическое расщепление молекулы водорода. Это хорошо-видно на примере восстановления бихромат-иона в присутствии [c.94]

В отличие от исходных частиц палладия (металлического или кластеров) такие модифицированные непредельными соединениями центры легко взаимодействуют с молекулярным водородом. Вероятно, в данном случае становится возможным гетеролитическое расщепление молекул Нг, которое энергетиче-ски более выгодно, чем гомолитическое. [c.44]

Первый член, не зависящий от pH, по-видимому, является результатом гомолитического расщепления молекул водорода с образованием двух ионов А Н в одной тримолекулярной или в последовательных бимолекулярных стадиях каждый ион AgH+ быстро реагирует с бихромат-ионом. Второй член, зависящий от pH, очевидно, включает несколько стадий, например гетеролитическое расщепление водорода в обратимой реакции с последующей медленной [c.94]

Поскольку расщепление молекулы водорода приводит к образованию гидрида как путем гетеролитического, так и путем гомолитического процессов, можно проводить орто — пара-превращение водорода, обмен дейтерий —водород и протон —дейтерий с комплексами, имеющими шестерную координацию, что позволяет осуществлять замещение на дейтерий в подобных воде веществах, содержащих способный ионизоваться водород. Скорости таких реакций зависят от скоростей образования гидридного комплекса, который обладает высокой реакционной способностью. [c.217]

Химические свойства парафинов определяются характером имеющихся в их молекулах связей. Связи С—С и С—Н обладают малой полярностью, а поэтому не проявляют склонности к гетеролитическому, ионному разрыву. Возможен лишь гомолитический, радикальный разрыв этих связей. Однако для этого надо затратить значительную энергию (табл. 3, стр. 30), примерно 80— 100 ккал1моль. Эту энергию доставляют молекуле нагреванием или ультрафиолетовым освещением. При этом углерод-углеродные и углерод-водородные связи разрываются и происходит замещение атомов водорода, расщепление углеродного скелета (крекинг), окисление частичное или полное (сгорание). Все это определяет круг реакций, к которым способны парафины это в первую очередь радикальные реакции замещения, идущие в довольно жестких условиях. К реакциям присоединения алканы неспособны. В этом их принципиальное отличие от непредельных углеводородов. [c.47]

В настоящее время существует несколько промышленных процессов каталитического крекинга. С точки зрения химика, эти различные процессы являются лишь различными способами осуществления одной и той же серии химических реакций. В этих процессах тяжелые углеводороды вступают в контакт с катализатором при температурах 450—550° и приблизительно при атмосферном давлении. Под термином каталитический крекинг понимается комплекс химических превращений, происходящих с нефтяным сырьем и с продуктами первичных реакций во вторичных реакциях. Среди многих реакций осуществляется разрыв углерод-углеродной связи вследствие гетеролитического расщепления молекулы, изомеризация (включая скелетную изомеризацию и перемещение двойной связи), перераспределение водорода, дегидрогенизация, циклизация, полимеризация и расщепление циклов. Каталитический крекинг от термического отличают [c.581]

При низких температурах в реакциях водорода с некоторыми переходными металлами может происходить гетеролитическое расщепление с образованием Н , связанного с металлом, и Н энергия, необходимая для такого процесса, вероятно, ниже - 30 к/сал/.иоль . При высоких температурах, в электрической дуге с большой плотностью тока, в разрядных трубках при низком давлении водорода или при ультрафиолетовом облучении возможно образование атомного водорода. Продолжительность его существования мала (промежуток времени, в течение которого половина атомов водорода рекомбинирует в молекулы, Т -2 0,3 сек). Теплота рекомбинации достаточна для получения очень высоких температур, и атомный водород можно использовать для сварки металлов. Атомный водород весьма реакционноспособен, причем он является сильным восстанавливающим агентом. [c.8]

Расщепление водорода в указанных реакциях происходит на стадии (9). Оно является гетеролитическим, причем гидридный ион присоединяется к Си +, давая СиН+, в то время как протон присоединяется к молекуле воды, образуя Н3О+ Изучение влияния образования комплексов с участием Си на каталитическую активность иона меди, которое будет рассмотрено ниже, позволяет предположить, что в реакции участвует одна из молекул воды, входящих в лиганд, и что реакция с водородом приводит к ее замещению на ион водорода. В свете этого правильнее было бы реакцию (9) представить в виде [c.340]

Предложенный механизм основан на следующих предпосылках 1) активация молекулярного водорода гидрогеназами представляет собой стадию гетеролитического расщепления молекулы водорода с переносом двух электронов на активный центр фермента 2) акцептирование двух электронов осуществляется одноэлектронными акцепторами в две последовательные стадии 3) стадия депротонизации активного центра (2.9) протекает з равновесном режиме. Обоснованием этой предпосылки служит хорошо установленный экспериментальный факт, что протонизация [c.39]

В случае растворов ацетата меди(1) или серебра в пиридине стадией, определяющей скорость, может быть гомолитическое расщепление молекулы водорода (на два водородных атома) либо гетеролитическое расщепление (на протон и гидридный ион). Если образуются два атома, то оба могут присоединиться к иону металла. Несмотря на то, что металлические соли подобного типа неизвестны, имеются данные, свидетельствуюыще о том, что к таким соединениям относится гидрокарбоиил железа Н2ре(СО)4. Возможно также, что один атом водорода присоединится к иону металла, тогда как второй — к молекуле пиридина с образованием радикала. Если же при расщеплении молекулы водорода образуются гидридный ион и протон, то гидридный ион может, например, вступить во взаимодействие с ионом серебра с образованием сольватированной молекулы гидрида серебра, а протон может присоединиться к пиридину, образуя ион пири,-диния. Интересно отметить, что величина АЯ для реакции [c.195]

В растворах ионы образуются в результате гетеролитического расщепления ковалентных связей ионогенов. Ионизации благоприятствует растворитель, обладающий электронодонорны-мии или электроноакцепторными свойствами (см. разд. 2.6). Напротив, в газовой фазе ионизация нейтральных молекул до свободных ионов наблюдается редко, поскольку такой процесс весьма эндотермичен. Например, для того чтобы превратить газообразный НС1 в Н и С1 , необходимо затратить 1393 кДж моль (333 ккал-МОЛЬ ) энергии, что намного превышает энергию гомолитического расщепления связи Н—С1 на атомы водорода и хлора (431 кДж-моль или 103 ккал-моль ). Следовательно, для образования в газовой фазе изолированных ионов исходным молекулам необходимо передать достаточное количество энергии, причем способ передачи энергии должен принципиально отличаться от способа передачи энергии за счет сольватации растворителями-ДЭП и АЭП. Для этой цели чаще всего применяют ионизацию молекул в газовой фазе под действием электронного удара, т. е. метод ионизации, широко применяющийся в масс-спектрометрии. В отличие от ионов в растворе, стабилизированных сольватными оболочками," ионы в газовой фазе при столкновении с любой твердой поверхностью немедленно разрушаются. Поэтому для изучения реакционной способности ионов в газовой фазе необходимо принять особые меры для ограничения их движения и для удерживания в том или ином объеме в течение достаточно длительного промежутка времени. Для решения этой задачи разработано несколько приемов. В масс-спектрометрии с ИЦР используется статическая магнитная ловушка [469J. [c.183]

Молекулярный водород не является в растворе сильным восстановителем в отсутствие катализатора. Молекула водорода может расщепляться либо гомолитнческн на два атома водорода, причем в водном растворе энергия, необходимая для этого процесса, вероятно, приблизительно равна той же величине, что и в газовой фазе (около 103 ккал), либо гетеролитически на сильно гидратированные гидрид-ион Н" и протон Н энергия, необходимая для этого расщепления, составляет приблизительно 33 ккал. Гомолитическое расщепление сильно катализируется поверхностями металлов, которые способны образовывать связь с атомами водорода, а когда эта связь не слишком прочна, такие поверхности являются активными катализаторами для реакции гидрогенизации или восстановления. Коллоидальные платина или палладий, а также тонкораздробленный никель в течение многих лет применялись как катализаторы гидрогенизации. Совсем недавно Кельвин [28] показал, что соли одновалентной меди действуют как гомогенные катализаторы восстановления иона двухвалентной меди или бензохннона в пиридиновом растворе. Аналогичная активность была обнаружена для ряда простых или комплексных ионов металлов в растворах из различных растворителей, а также и для некоторых анионов. Так, например, ионы серебра, двухвалентных меди и ртути, перманганат-и гидроксил-ионы и некоторые комплексы тех же ионов металлов являются в водных растворах катализаторами реакций восстановления ионов бихромата, перманганата, иодата, ионов четырехвалентного церия, двухвалентных меди и ртути, а также катализаторами некоторых реакций обмена и конверсии. В органических растворителях медные или серебряные соли органических кислот выступают в роли катализаторов для аналогичных реакций дико-бальтоктакарбонил Со2(СО)8 служит катализатором реакций гидроформилирования и гидрогенизации, что обсуждается в разд. 4 гл. VIII. В среде аммиака анион является катализатором [c.93]

Бифункциональные катализаторы. Часто высказывалось мнение, что каталитическая активация водорода (и других относительно инертных молекул) требует согласованного действия двух соседн>1Х атомов металла, и, действительно, имеется много примеров как в гетерогенных, так и в гомогенных системах, где, по-видимому, это имеет место [ср. уравнения (15), (21), (31)]. С другой стороны, в настоящее время известен ряд реакций, в которых водород активируется обычно путем гетеролитического расщепления катализаторами, содержащими только один атом металла (Си +, и т. д.). Следует, однако, указать, что эти [c.364]