Оценить скорости реакции

[terri]

Доброго времени суток!

Ситуация такая.

В системе находятся растворитель, исходник с двойной связью (проверено, что он восстанавливается атомарным водородом),

магний и уксусная кислота.

Обеспечено интенсивное перемешивание. Температура лабораторная.

Идут две параллельные реакции - выделение молекулярного водорода и восстановление двойной связи.

Насколько скорость реакции образования водорода может быть быстрее, как вы думаете?

И можно ли ее уменьшить, использовав избыток исходника?

Заранее спасибо!

 

[yatcheh]

26.05.2023 в 16:13, terri сказал:

проверено, что он восстанавливается атомарным водородом

 

 У вас под рукой есть генератор атомарного водорода?

 

26.05.2023 в 16:13, terri сказал:

Идут две параллельные реакции - выделение молекулярного водорода и восстановление двойной связи.

Насколько скорость реакции образования водорода может быть быстрее, как вы думаете?

 

Если потенциал разряда ионов водорода больше, чем потенциал восстановления кратной связи, то это будет определяться перенапряжением основной реакции (скоростью подгона протонов и скоростью десорбции продукта), т.е, в конечном счёте - плотностью тока. Выше плотность - больше побочного водорода.

[terri]

В 26.05.2023 в 17:42, yatcheh сказал:

1. У вас под рукой есть генератор атомарного водорода?

 

2. Если потенциал разряда ионов водорода больше, чем потенциал восстановления кратной связи, то это будет определяться перенапряжением основной реакции (скоростью подгона протонов и скоростью десорбции продукта), т.е, в конечном счёте - плотностью тока. Выше плотность - больше побочного водорода.

1. Пока в мечтах. Но магний у меня прореагировал с метанолом и все восстановилось. Но так спонтанно, что на генератор это не похоже ни разу.

 

2. Магний отдает электрон водороду, а водород что с ним делает? В ион превращается или в радикал?

[yatcheh]

26.05.2023 в 19:11, terri сказал:

2. Магний отдает электрон водороду, а водород что с ним делает? В ион превращается или в радикал?

 

Магний отдаёт электрон водороду, а  водород прикрепляется на поверхности магния, дожидаясь другого атома. Дождавшись его, образует молекулу, которая уже и десорбируется.

Магний может отдать электрон и алкену. Тот кочумает на поверхности в виде аниона. Перехватив пролетающий мимо протон - становится радикалом-электрофилом, отнимает ещё один электрон у магния, и, дождавшись протона, десорбируется в виде алкана

Разумеется, алкен может и сорбированный атом водорода употребить. На полный потенциал это не повлияет. Но атомарным водородом это точно не будет.

Изменено 26 Мая, 2023 в 16:27 пользователем yatcheh

[terri]

В 26.05.2023 в 18:27, yatcheh сказал:

1. Магний отдаёт электрон водороду, а  водород прикрепляется на поверхности магния, дожидаясь другого атома. Дождавшись его, образует молекулу, которая уже и десорбируется.

2. Магний может отдать электрон и алкену. Тот кочумает на поверхности в виде аниона. Перехватив пролетающий мимо протон - становится радикалом-электрофилом, отнимает ещё один электрон у магния, и, дождавшись протона, десорбируется в виде алкана

3. Разумеется, алкен может и сорбированный атом водорода употребить. На полный потенциал это не повлияет. Но атомарным водородом это точно не будет.

1. А какой связью прикрепляется водород к магнию.

2. Вот тут и интересно, магнию все равно кому отдать электрон - водороду или алкену?

3. А что такое сорбированный атом водорода?

[yatcheh]

26.05.2023 в 20:41, terri сказал:

1. А какой связью прикрепляется водород к магнию.

2. Вот тут и интересно, магнию все равно кому отдать электрон - водороду или алкену?

3. А что такое сорбированный атом водорода?

1. У атома водорода есть электрон на выданье. У кристалла магния на поверхности - ненасыщенные связями атомы металла. Сам Гиббс велел уменьшить суммарную энергию посредством обмена электронами. 

2. Магнию - всё равно. Если новый владелец электрона не способен его удержать - ну, значит не судьба, вернётся взад. никто никому ничего не навязывает, но и за здорово живёшь никто электронами не разбрасывается.

3. Атом, ковалентно связанный с группой атомов на поверхности металла. Эти атомы имеют избыток свободной энергии, как и атом водорода. Связывание уменьшает общую свободную энергию, а это (Гиббс не даст соврать) - залог стабилизации всей конструкции.

 

[terri]

В 26.05.2023 в 19:54, yatcheh сказал:

1. У атома водорода есть электрон на выданье. У кристалла магния на поверхности - ненасыщенные связями атомы металла. Сам Гиббс велел уменьшить суммарную энергию посредством обмена электронами. 

2. Магнию - всё равно. Если новый владелец электрона не способен его удержать - ну, значит не судьба, вернётся взад. никто никому ничего не навязывает, но и за здорово живёшь никто электронами не разбрасывается.

3. Атом, ковалентно связанный с группой атомов на поверхности металла. Эти атомы имеют избыток свободной энергии, как и атом водорода. Связывание уменьшает общую свободную энергию, а это (Гиббс не даст соврать) - залог стабилизации всей конструкции.

1. А на каком принципе работает Pd в таком случае? Он немного подобен магнию?

2. Точно! Магний электронами не разбрасывается! Ленивец еще тот! Мешаешь-мешаешь, а ему хоть бы хны. К нему подход нужен особый. 

3. Вот всю дорогу думаю, почему у Pd получается молекулярный водород  присоединять. И тут у Гиббса найдутся об'яснения?

[yatcheh]

26.05.2023 в 22:36, terri сказал:

1. А на каком принципе работает Pd в таком случае? Он немного подобен магнию?

2. Точно! Магний электронами не разбрасывается! Ленивец еще тот! Мешаешь-мешаешь, а ему хоть бы хны. К нему подход нужен особый. 

3. Вот всю дорогу думаю, почему у Pd получается молекулярный водород  присоединять. И тут у Гиббса найдутся об'яснения?

 

1. Палладий с водородом дружит вась-вась. Гидрирование кратной связи - процесс термодинамически выгодный, но кинетически блокируется высокой энергией разрыва H-H связи. Палладий тут выступает в роли риелтора - приобретает молекулу водорода целиком, разбивает её на атомы, каждый из которых связан с палладием уже только половинной энергией H-H связи, и толкает эти атомы в розницу за полцены в электрон-вольтах.

3. Ну вот есть такое врождённое умение у благородных металлов - делать большой гешефт на мелкой рознице.

[terri]

В 26.05.2023 в 22:05, yatcheh сказал:

 

1. Палладий с водородом дружит вась-вась. Гидрирование кратной связи - процесс термодинамически выгодный, но кинетически блокируется высокой энергией разрыва H-H связи. Палладий тут выступает в роли риелтора - приобретает молекулу водорода целиком, разбивает её на атомы, каждый из которых связан с палладием уже только половинной энергией H-H связи, и толкает эти атомы в розницу за полцены в электрон-вольтах.

3. Ну вот есть такое врождённое умение у благородных металлов - делать большой гешефт на мелкой рознице.

1. А как об'яснить, что палладий с таким же успехом может оторвать молекулу водорода от соединения, как и присоединить ее. А это уже на грани благородства и нахальства  или такая у него дружба с водородом?

 

3. И нет альтернативы такому благородству? Нет ли случайно каких-нибудь комплексов, которые так же бы могли присоединять водород по двойной, как делает это палладий? 

[yatcheh]

26.05.2023 в 23:33, terri сказал:

3. И нет альтернативы такому благородству? Нет ли случайно каких-нибудь комплексов, которые так же бы могли присоединять водород по двойной, как делает это палладий? 

 

Клубеньковые бактерии даже азот умеют разгрызать. Так что - всё возможно.