Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 149 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
148
Через двухцентровый активированный комплекс проходят реакции обра-
зования и разрыва химических связей, а также взаимопревращение пространст-
венных изомеров. Известно (см., например, литературу, рекомендованную в
[18]), что при образовании связи энергия плавно падает по мере сближения
взаимодействующих атомов до некоторого минимального значения, соответст-
вующего устойчивой связи. Таким образом, образование химических связей не
сопряжено с преодолением энергетического барьера и для не слишком сложных
реакций осуществляется практически при каждом соударении. В соответствии с
(2.226) обратная реакция разрыва химической связи имеет энергию активации,
равную тепловому эффекту реакции, т. е. энергии разрыва связи, что позволяет
оценить устойчивость химических соединений в зависимости от энергии раз-
рыва связей в
них.
Рассмотрение трехцентрового активированного комплекса ограничим ре-
акциями, идущими через линейный комплекс, примерами которых являются
реакции, уравнения которых (2.225), (2.285). В общем виде все эти реакции
можно представить как
A B D A…B…D A B D+− +.
В них атом или радикал D, связанный с атомом или радикалом В, замещается
на атом или радикал А. Такие реакции называются
реакциями замещения.
Существуют и некоторые другие типы реакций с линейным трехцентровым ак-
тивированным комплексом, например присоединения по кратной связи.
Во всех рассмотренных реакциях с линейным трехцентровым активиро-
ванным комплексом происходит разрыв одной химической связи. Если бы он
предшествовал образованию новой химической связи, то энергия активации ре-
акции была бы равна энергии разрыва
связи, а такие реакции могут идти лишь
при достаточно высоких температурах. Однако многочисленные реакции заме-
щения идут с измеримой скоростью при комнатной или, по крайней мере, при
умерено высоких температурах. Из этого следует, что новая связь АВ начи-
нает образоваться при еще не разорванной связи ВD.
Рассмотренный пример
является наглядной иллюстрацией того, что в хо-
де элементарного акта атомы, входящие в реакционный центр активиро-
ванного комплекса, перемещаются так, что система все время находится в
связанном состояниипри ее
«движении» по координате реакции разрыв
старых связей сопровождается одновременным образованием новых. Это
важнейшая особенность всех элементарных актов с трех- и более центро-