Механизм радикально-цепной реакции на примере реакции окисления водорода

Максимальная полезная работа для химической реакции.

Максимальная Работа Реакции работа, к-рая производится термодинамич. системой при протекании в ней обратимой хим. р-ции. М. р. р. W макс складывается из работы по преодолению внеш. давления р – мех. работы где V – объем системы, и работы, к-рая не сопровождается изменением объема системы и наз. максимальной полезной работой р-ции W’ макс (работа по преодолению электрич., магн. сил, работа пластич. деформации и т. п.). Последнюю рассматривают обычно как собственно работу хим. процесса, связанную с изменением состава системы. Из термодинамич. ур-ний, справедливых для любых обратимых процессов, следует, что бесконечно малое кол-во работы равно: dW макс = dW’ макс + pdV = – dF- SdT,(1) где F – энергия Гельмгольца, S- энтропия, Т – абс. т-ра. При постоянной т-ре (dT =0) dW макс = – dF;W макс = – DFT, (2) т. е. в изотермич. процессе М. р. р. равна убыли энергии Гельмгольца. При постоянных т-ре и объеме (dT =0, dV =0), т. е. в изохорно-изотермич. процессе, убыль энергии Гельмгольца определяет не М. р. р., а макс. полезную работу: dW’ макс = -

Радикально-цепной механизм реакции – это сложная реакция, включающая в себя промежуточные реакции, когда в ходе реакции под действием жестких факторов образуются радикалы, такой тип реакции характерен для алканов.

1) Галогенирование алканов – реакция замещения одного или более атомов водорода в молекуле алкана на галоген. Продукты реакции называют галогеналканами или галогенопроизводными алканов. Реакция алканов с хлором и бромом идет на свету или при нагревании. ch4+cl-=ch3- +hcl

Стадия 1 – зарождение цепи - появление в зоне реакции свободных радикалов; Стадия 2 – рост (развитие) цепи. Свободные радикалы, взаимодействуя с молекулами, порождают новые радикалы и развивают цепь превращений: ; Стадия 3 – обрыв цепи. Радикалы, соединяясь друг с другом, образуют молекулы и обрывают цепь превращений: ;

2) Нитрование алканов. На алканы действует pазбавленная азотная кислота пpи нагpевании и давлении. В pезультате пpоисходит замещение атома водоpода на остаток азотной кислоты – нитpогpуппу NO₂. Эту pеакцию называют pеакцией нитpования, а пpодукты pеакции – нитpосоединениями. При нитровании алканов также соблюдается порядок реакционной способности С-Н-связей, характерный для реакций радикального замещения: .

Дата добавления: 2014-12-24