Kysymys:
Miksi vapaiden radikaalien klooraus on eksotermistä, kun taas bromaus on endotermistä?
Ritwik Das
2017-12-03 14:19:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Alla olevista energiaprofiilikaavioista voidaan selvästi nähdä, että alkaanin vapaiden radikaalien klooraus

$$ \ ce {RH + Cl2 -> RCl + HCl} $$

on eksoterminen. Vastaava bromaus

$$ \ ce {RH + Br2 -> RBr + HBr} $$

on kuitenkin endoterminen. Miksi siinä on eroa?

enter image description here

Tämä johtuu siitä, että molemmat reaktiotuotteet, hydrohalogenogenidi ja halogeenialkaani ovat vakaampia kloorin kanssa. Kiertoradan päällekkäisyys ei ole yhtä hyvä suuremman bromin tapauksessa.
[Tämä] (https://chemistry.stackexchange.com/questions/66339/why-is-chlorine-and-not-fluorine-labelled-as-the-most-reactive-halogen-for-halog/66536#66536) aikaisempi vastaus voi olla hyödyllinen.
Näyttää siltä, ​​että energiakaaviot eivät koske ensimmäisiä etenemisvaiheita, eivät koko reaktiota [RH + X (piste) ---> R (piste) + HX]. Tarvitset myös R (piste) + X2 ---> RX + X (piste) toiseen vaiheeseen. Klooraus on eksotermisempää kuin bromaus, mutta molemmat ovat eksotermisiä.
üks vastaus:
A.K.
2018-09-29 03:47:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ensinnäkin voimme nähdä, että molemmat reaktiot ovat eksotermisiä, jos teemme termodynaamisen analyysin.

Ottaen huomioon, että lähtöaineillasi on sama muodostumislämpö:

$$ \ Delta H ^ \ circ_f (Tuotteet) = \ Delta H ^ \ circ_f (\ ce {RH}) + 0, \ quad {\ Delta H ^ \ circ_f (\ ce {Cl} ) = \ Delta H ^ \ circ_f (\ ce {Br}) = 0} $$

$$ \ ce {R = Et} \\ \ Delta H ^ \ circ_f (\ ce {EtH}) = \ pu {-84 kJ mol ^ {- 1}} $$ $$ \ begin { taulukko} {cccccc} \ hline \ text {Tuote 1} & \ Delta \ text {H} ^ \ circ_f [\ pu {kJ mol ^ {- 1}}] & \ text {Tuote 2} & \ Delta \ text { H} ^ \ circ_f [\ pu {kJ mol ^ {- 1}}] & \ Sigma \ \ Delta \ text {H} ^ \ circ_f \ [\ pu {kj mol ^ {- 1}}] & \ text { Tulos} \\\ hline \ ce {HBr} & - \ text {36.45} & \ ce {Et-Br} & - \ text {97.6} &- \ text {134.05} <- \ text {84} & \ text {Exothermic} \\\ ce {HCl} & - \ text {92.31} & \ ce {Et-Cl} & - \ text {137} & - \ text {229.31} <- \ text {84} & \ text {Exothermic} \\\ hline \ end {array} $$

Takaisin kysymykseesi:

Miksi siinä on eroja?

Tarkastelluissa kaavioissa otetaan huomioon vain reaktio :

$$ \ ce {RH + X ^. -> R ^. + HX} $$

josta saamme: $$ \ begin {array} {cccccc} \ hline \ text {X} & \ Delta \ text {H} ^ \ circ_f (\ ce {X ^.}) & \ Delta \ text {H} ^ \ circ_f (\ ce {RH}) & \ Delta \ text {H} ^ \ circ_f (\ ce {R ^.}) & \ Delta \ text {H} ^ \ circ_f (\ ce {HX}) & \ Delta \ text {H} ^ \ circ_ {rxn} & \ text {Tulos} \\\ hline \ ce {Br} & - \ text {96.94} ^ {**} & - \ text {84} & - \ text {119} ^ \ dagger &- \ text {36.45} & \ text {25.49} & \ text {Endoterminen } \\ \ ce {Cl} & - \ text {121.29} ^ {**} & - \ text {84} & - \ text {119} ^ \ dagger & - \ text {92.31} &- \ text {6.02} & \ kirjoita {Exothermic} \\\ hline \ end {array} $$ * kaikki yksiköt $ [\ pu {kj mol ^ {- 1}}] $ span> kaikki Wikipedian arvot, ellei toisin mainita

Taulukko joukkovelkakirjojen dissosiaatioenergioista
$ ^ \ dagger $ Arvot NIST-verkkokirja

Tässä alkaanin radikalisoitumisen entalpia on erilainen kloorilla tai bromilla, mutta halogenoituminen on kokonaisuudessaan eksotermistä



ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...