Home  / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 5. Химические реакции / Выводы главы 5.

Выводы главы 5.

Теория элементарных взаимодействий показала, что

1) Химические превращения осуществляются по цепному механизму через  образование активных частиц.

Активными частицами в химических превращениях являются не частицы, обладающие высокой кинетической энергией, а такие частицы, как радикалы, ионы, координационно-ненасыщенные соединения. Почему радикалы, ионы и молекулы активны? - потому, что во всех этих частицах электроны входят в незаполненную внешнюю электронную оболочку, и электрон с сильной ковалентной связи переходит на активную частицу.

2) Взаимодействие этих частиц с ненасыщенными молекулами протекает через следующие этапы: Ассоциация  - электронная изомеризация - диссоциация

Обычно стадия диссоциации лимитирует общую скорость процесса.

3) Активные частицы находятся в термодинамическом равновесии с исходными молекулами. Понижение температуры обуславливает экспоненциальное уменьшение концентрации активных частиц и соответствующее резкое снижение скорости химической реакции. Эта зависимость скорости химической реакции от температуры объясняет, почему не все термодинамически вероятные при комнатной температуре реакции протекают при этой температуре, и почему скорость реакции между молекулами экспоненциально зависит от температуры.
Скорость электронной изомеризации на несколько порядков выше скорости диссоциации. Именно поэтому кинетические параметры стадии электронной изомеризации, в первую очередь энергия активации, не влияют на энергию активации всего процесса, которая определяет общие энергетические затраты. Таким образом, энергия, необходимая для разрыва первоначальных связей в молекуле, равна энергии активации самой медленной стадии (диссоциации) при взаимодействии активных частиц с насыщенными молекулами.

В результате электронной изомеризации первоначальная ковалентная связь в молекуле с энергией разрыва около 400 кДж/моль превращается в ван-дер-ваальсову, на разрыв которой необходимо затратить всего около 20 кДж/моль. Теперь становится понятным, почему для разрушения связи в молекуле в присутствии активных частиц необходима энергия как минимум на порядок меньшая, чем требуемая для термического разрушения той же молекулы.

4) Катализатор представляет собой вещество, способное продуцировать несравненно большее количество активных частиц, чем исходные молекулы при той же температуре.

Ускоряющее действие положительного катализа может осуществляться по двум механизмам: I) за счет продуцирования большего количества активных частиц и II) за счет наведения моста между взаимодействующими молекулами, по которому осуществляется соответствующий переход электронов.

Химические реакции >> 

Определение катализа >>

Образование промежуточных соединений >>

Кислотный и основной катализ >>

Химическая активация  >>

Катализ с участием координационно-ненасыщенных соединений >>

 Выводы. Глава химические реакции

Вопросы к главе 5 >>

Глава 6  >>