Kemija

Reakcije korakov – osnove


Kinetika stopenjskih reakcij I

Številne polikondenzacije in poliadicije so kinetično nadzorovane in ne termodinamične.

Takšne reakcije AB in AA // BB bodo tudi interno katalizirajo funkcionalne skupine monomernih molekul (samokataliza) ozzunanji preko dodanih katalizatorjev (zunanja kataliza).

Samokataliza se pojavi na primer pri tvorbi poliestrov iz diolov in dikarboksilnih kislin, pri katerih imajo skupine COOH monomernih molekul katalitični učinek. Močne kisline, npr.str- Toluensulfonska kislina.

Kinetika stopenjskih reakcij na primeru poliestrske kondenzacije

Razlikujemo med naslednjimi 3 dodatnimi koraki v stopnji rasti: HA je dodana katalizatorska kislina za zunanjo katalizo ali dikarboksilna kislina za samokatalizo.

Potek reakcije je precej zapleten in bi ga težko analizirali, če bi bila hitrost reakcije odvisna od velikosti molekule. Vendar pa je ob predpostavki enake reaktivnosti vseh funkcionalnih skupin možno enostavnejše zdravljenje. Drugo in tretjo delno reakcijo je treba šteti za nepopravljive; k6 undk4 se ne upoštevajo, ker reakcija poteka v "neravnovesnih pogojih" (stranski produkt H2O se nenehno umika iz reakcijske zmesi, torej iz ravnovesja). Tvorba oksonijevega iona je omejujoča hitrost, k1, k2 in k5 so velike v primerjavi s k3. Tako je bruto hitrost reakcije rbr>, saj v stopenjskih reakcijah rast ni izražena v smislu porabe monomera, temveč v smislu zmanjšanja funkcionalnih skupin.

rbr=d[C.OOH]dt=k3[~C.+(OH)2][~OH]

S pomočjo ravnotežne konstante prve delne reakcije K=k1k2=[~C.+(OH)2][A.][~C.OOH]][HA.] lahko [~C.+(OH)2]=k1[C.OOH][HA.]k2[A.] je mogoče zamenjati in rezultat je bruto reakcijska hitrost:

d[C.OOH]dt=k1k3[~C.OOH][~OH][HA.]k2[A.] .

Po uvedbi disociacijske konstante kisline HA KHA.=[H+][A.][HA.] koncentracijo kisline nadomesti HA [HA.]=[H+][A.]KHA. in bruto hitrost reakcije je torej:

d[C.OOH]dt=k1k3[~C.OOH][~OH][H+]k2KHA. .

Iz tega je zdaj mogoče izpeljati kinetične izraze za samokatalizo in zunanjo katalizo.


Video: Luigi Gratton Osnove zdravog imuniteta (Januar 2022).