- •1.Механизмы реакций замещения в плоскоквадратных комплексах
- •3.Основные механизмы реакций замещения
- •4.Реакции замещения в 6-тикоординационных комплексах
- •5. Эффекты трансвлияния в 4хкоординационных плоских комплексах.
- •6. Химические процессы фиксирования азота.
- •7. Реакции замещения в пентакоординационных реакционных центрах.
- •8.Общая классификация химических реакций в растворе
- •9.Реакции замещения в координационном полиэдре-тетраэдре
- •10. Механизм внутрисферных окислительно-восстановительных реакций.
- •11. Механизм основного гидролиза в случае 6-координационных комплексов.
- •12. Установление механизма химических реакций в растворе
- •13) Механизм реакций анации и криптосольволиза.
- •14) Реакции с переносом 1,2 электронов. Комплиментарные и некомплиментарные реакции.
- •15. D и Id механизмы замещения. Кинетика и механизмы реакций.
- •16. Особенности и основные типы RedOx реакций в водных растворах. Окислительное присоединение и восстановительное элиминирование.
- •17. Различие между внутрисферным и внешнесферным механизмами овр
- •18. Стереохимические превращения
- •19. Молекулярность и порядок реакции.
- •20. Изомеризация и рацемизация гексакоординационных комплексов.
14) Реакции с переносом 1,2 электронов. Комплиментарные и некомплиментарные реакции.
Процессы преноса электрона должны протекать в соответствии с принципом Франка-Кондона, которыйгласит что для непосредственного акта переноса электронв требуется период времени много меньший, чем тот, в течение которого ядра могут изменять свое положение. Т.е. ядра рассматриваютя в качестве зафиксированного пространства.Выводы из принципа Франка-Кондона:
В ходе переноса электрона не может произойти переноса углового момента ни к переходному состоянию, ни от него.
Н
еобходима
реорганизация и окислителя, и
восстановителя перед актом переноса
электрона таким образом чтобы энергия
в переходном состоянии была одинаковой.
Например для реакции:
Fe(H2O)62+ + Fe(H2O)63+ ↔ Fe(H2O)63+ + Fe(H2O) 62+
зависимость потенциальной энергии от длины связи железо-кислород имеет вид:
Иногда может переноситься несколько мостиковых лигандов одновременно:
Р
еакция
сопровождается переносом двух L
с образованием хелатного комплекса.
Многоэлектронный пренос встречается
в тех ОВР в случае p-элементов,
которые не образуют стабильного состояния
с нечетным числом электронов. При
переносе 2-ух и более электронов требования
Ф.-К. оказываются очень жесткими. Так же
процесс переноса электронов не является
синхронным, а проходит через переходное
состояние. Перенос нескольких электронов
предполагает участие мостиковых лигандов
или формирование димеров (полностью
или почти одновременный пренос
электронов).
2Co(II)→Co2”
Co2” + Pb(IV) → 2Co(III) + Pb(II)
При рассмотрении реакций многоэлектронного переноса заряда следует различать комплиментарные и некомплиментарные реакции.
Комплиментарные – окислитель и восстановитель изменяют степень окисления на одну и ту же величину.
Co(III) + Cr(II) → Co(II) +Cr(III)
Некомплиментарные – степень окисления восстановителя и окислителя изменяется на разные величины.
2Fe(III) + Sn(II) →2Fe(II) + Sn(IV)
В последнем случае один комплекс проходит через промежуточное неустойчивое состояние. Наличие промежуточного соединения может определятся как непосредственно так и дедуктивно.
2Fe(II) +Tl(III)→2Fe(III) + Tl(I)
1 вариант: Fe(II) +Tl(III)→Fe(III) + Tl(II); Fe(II) +Tl(II)→2Fe(III) + Tl(I)
2 вариант: Fe(II) +Tl(III)→Fe(VI) + Tl(I); Fe(VI) + Fe(II)→2 Fe(III)
Если в систему добавить Fe(III) то он сместит равновесие Tl(II)→ Tl(III).
Введение Fe(III) замедляет реакцию – реализуется вариант 1.
О
т
способности окислителя переносить 2 и
более электрона зависит путь реакции.
Многоэлектронные процессы являются более модельными и представляют больший интерес, но они многоступенчатые.
15. D и Id механизмы замещения. Кинетика и механизмы реакций.
Реакции замещения → Образование новых и разрыв старых связей:
синхронно (протекает в один этап, процесс не связан с переходным состоянием, не имеет промежуточных продуктов)
несинхронно (образуются промежуточные соединения)
Синхронно:
Ассоциативный способ активации процесса (IA / SN2)
Диссоциативный способ активации процесса (ID / SN1)
Несинхронно: 1) Образование связей предшествует разрыву( Ассоциативный путь протекания процесса, промежуточное соединение имеет большее по сравнению с исходным координационное число, A/ SN2(lim))
Диссоциативный путь протекания процесса имеет меньшее по сравнению с исходным координационное число, D/SN1(lim))
Взаимосвязь кинетики и механизма реакций замещения лиггандов в комплексах.
1)Диссоциативный механизм(D)
MXnL → MXn + L v1= -k1[MXnL]
MXn + Y → MXnY v2= -k2[MXn][Y]
MXn + L → MXnL v3= -k3[MXn][L]
Тогда
d[MXn]/dt = -v1+v2+v3= k1[MXnL] - (k2[Y] + k3[L])[ MXn]
Если v2 велико, то можно пренебречь d[MXn]/dt и получить стационарную концентрацию MXn:
[MXn] стац = k1[MXnL]/(k2[Y]+k3[L])
Измеряемая скорость разрушения MXnL составляет:
v= d[MXnL]/dt = v1-v3= k1[MXnL] + k3[MXn][L]=-k1[MXnL] * k2[Y]/(k2[Y]+k3[L])= -k1[MXnL]/(1+k3[L]/k2[Y])
Пусть [Y]=const. Тогда объединяя константы, получаем
v= - k1[MXnL]/(1+k4[L])
где k4=k3/k2[Y]
Экспериментальное кинетическое уравнение имеет в пределе первый порядок.
Если k4[L]<< 1, то v= -k1[MXnL].
Механизм IA и ID:
(MXnL)Y → (MXn)L v1=-k1[(MXnL)Y]
С учетом того, что [(MXnL)Y] = k[MXnL][Y] получаем v1 = -k1[MXnL][Y].
Если концентрация [(MXnL)Y] мала, то [ML]→[MXnL] и
v1= -k1K[ML][Y]
Если доля частиц (MXnL)Y близка к 1, то [ML]→ [(MXnL)Y] и
v1= -k1[ML].
Экспериментальное кинетическое уравнение в этом случае имеет в пределе первый порядок.
