АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Молекула водорода

Читайте также:
  1. Атом водорода по Бору
  2. Биологическая роль пероксида водорода
  3. Биологическое получение водорода
  4. Волновые функции, описывающие электрон в атоме водорода.
  5. Вопрос 25. Квантово-механическое объяснение образования молекулы водорода из атомов.
  6. Замещение атомов водорода в алкенах на галоген: радикальное замещение винильного водорода; замещение аллильного водорода на галоген.
  7. Квантово-механическое представление атома водорода.
  8. Линейчатый спектр атома водорода
  9. Молекула монооксида углерода
  10. МОЛЕКУЛА ШАХМАТНОЙ ИГРЫ
  11. Наиболее полно исследованы спектры излучения атома водорода

Проблема активации этой молекулы важна т.к. водород один из основных реагентов НХС и ООС (гидрообработка, гидрогенолиз, гидрирование ненасыщенных соединений, синтезы из синтез-газа).

Молекула Н2 – слабый донор (IH2= 15,4 эВ) и слабый акцептор (FH2= -0,7 эВ).

Рассмотрим возможности активации этой молекулы с точки зрения теории МО. Энергия диссоциации связи Н-Н зависит от заселенности орбиталей электронами (табл. 4).

Таблица 4

Энергия диссоциации связи Н-Н в зависимости от заселенности орбиталей

Частица ЕD, кДж/моль LH-H, Å
Н2 430,5 0,74
Н2+ 259,2 1,07
Н2 - 17,14 0,86

 

                   
   
       
Н
   
 
 
 
 

 


 

 

 
Рис. 4. Диаграмма МО молекулы водорода

Из приведенной таблицы и диаграммы МО следует, что есть два пути активации водорода: а) уменьшение заселенности связывающей орбитали, б) увеличение заселенности разрыхляющей орбитали.

Хотя сродство Н2 к Н+ довольно велико (в газовой фазе DНО = -322кДж/моль) активация протоном молекулы Н2 (вариант а) оказалась возможной только в растворе суперкислоты SbF5- HF в апротонных средах (SO2, SO2ClF), cудя по реакциям дейтерообмена и орто-пара конверсии. Вариант б оказался более простым. Активация водорода легко осуществляется основаниями (ОН-, КNH2, К). Промотирование электронов на разрыхляющую орбиталь водорода является решающим фактором активации (К+Н2-).

Первичные комплексы для водорода были получены примерно в 1980 г. Первым из них был (CO)3W(P i-Pr3)2(h2-H2), структура которого представляет собой октаэдр с молекулой водорода, занимающей одно координационное место в экваториальной плоскости вместе с тремя карбонилами. Длина связи Н-Н составляет 0,84 Å (сравните с данными табл. 4). В аналогичном комплексе иридия Ir(H)2(h2-H2)(P(C6H11)3)2 наблюдается быстрый обмен между координированным молекулярным водородом и гидридными лигандами.

В большинстве случаев первичные η2-комплексы не удаётся зафиксировать, и активация Н2 приводит к разрыву связи в молекуле водорода. Два основных направления превращения водорода при взаимодействии с комплексами переходных металлов.

1. В случае комплексов металлов в высоких степенях окисления с преобладанием акцепторных свойств происходит гетеролитический разрыв связи в водороде (электрофильное замещение Н+ в Н2 ионом или комплексом металла).

Cu2+ + H2 ® CuH+ + H+

PtCl2 + H2 ® ClPtH + HCl

RuCl63- + H2 ® H RuCl53- + HCl

2. Комплексы металлов в низших степенях окисления, имеющие возможность повысить степень окисления и координационное число, ведут к гомолитическому расщеплению связи Н-Н. В этом случае дативная компонента связи преобладает над донорно-акцепторной.

IrCl(CO)L2 + H2 ® (H)2 IrCl(CO)L2

Co2(CO)8 + H2 ® 2 HCo(CO)4

2 Co(CN)53-+ H2 ® 2 HCo(CN)53-

В любом из перечисленных вариантов образуются гидридные комплексы переходных металлов. Комплексы такого типа предполагаются в качестве катализаторов и интермедиатов многих процессов с участием водорода.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)