%D, %d %M %y
Time: %h~:~%m
01.01.15
Конкурс РФФИ 2015 года

Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) проводит конкурс проектов участия российских ученых в научных мероприятиях, проводимых за рубежом 2012 года.

Заявки принимаются до 01.11.2015 

All news

Внимание

Вышла в продажу вторая редакция книги "Twenty-First Century. General Chemistry"

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Каталог сайтов: Естественные науки

Home  / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 5. Химические реакции / Реакции с участием ионов

Реакции с участием ионов

Ионы взаимодействуют с насыщенными молекулами по такой же схеме, как радикалы. Так, например, экспериментально было найдено, что катион калия взаимодействует с хлоридом натрия следующим образом: 

K+ Cl:Na → K+<---Cl:Na D K:Cl--->Na→ K:Cl + Na+ 

Здесь мы видим те же три стадии: ассоциацию - электронную изомеризацию -  диссоциацию. В этом случае, мы можем предположить, что формирование ассоциата происходит не через ван-дер-ваальсовую связь, как в радикальной реакции, а через донорно-акцепторную связь (ДАС) между катионом калия (K+) и хлоридом натрия (NaCl) за счет неподеленной пары электронов атома хлора. Здесь и далее ДАС обозначается знаками <--- или --->, где пунктирная стрелка направлена от донора к акцептору электронов.

Из теории химической связи (раздел 4), мы знаем, что при формировании ДАС связь между хлором и натрием ослабевает. На стадии электронной изомеризации нарушение ослабленной ковалентной полярной связи ускоряется за счет использования части энергии, которая освобождается в процессе образования ДАС между калием и хлором.

Как видите, 2 электрона переходят от связи Na:Cl к связи K:Cl. 

Таким образом, наличие стадии электронной изомеризации объясняет, почему и как реакции, разрушающие химическую связь, протекают при комнатной температуре. 

Теперь рассмотрим реакцию, где роль активной частицы играет анион.

В качестве примера разберем взаимодействие бромистого натрия с хлором, при котором образуется поваренная соль и бром: 

2NaBr + Cl2 →   Br2 + 2NaCl

Это же уравнение можно записать и в ионном виде:

2Br‾ + Cl2 →  Br2 + 2Cl‾ 

Процесс нагляден: газообразный хлор пропускается через бесцветный раствор бромистого натрия, который тотчас же становится оранжево-красным из-за образования брома. В школьных учебниках эту реакцию представляют как окислительно-восстановительную, но, на наш взгляд, взаимодействие идет по другой схеме - через образование промежуточного соединения BrCl. Процесс протекает в два этапа, каждый из которых включает три известные стадии: ассоциацию, электронную изомеризацию и диссоциацию: 

1) Br¯ + Cl:Cl → Br¯...Cl:Cl ⇆ Br:Cl...Cl → Br:Cl + Cl¯
2) Br¯ + Br:Cl → Br¯...Br:Cl ⇆ Br:Br... Cl¯→ Br:Br + Cl¯ 

На первом этапе бромид-анион атакует молекулу хлора, на втором: промежуточный продукт BrCl. 

 Теория активных столкновений >>
 Теория переходного состояния (активированного комплекса) >>
 Проблемы химической кинетики >>
Как протекают химические реакции >>
 Реакции с участием радикалов >>
 Реакции с участием ионов
Энергетический анализ взаимодействия активной частицы с молекулой >>
 Реакции с участием растворителей >>
 О взаимодействии насыщенных молекул >>
 Основные положения теории элементарных взаимодействий >>
Экспериментальное подтверждение теории элементарных взаимодействий >>
Катализ >>