11.3: Теплоти гідрогенізації

Last updated
Save as PDF

Page ID: 106397

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Окрім синтетичних застосувань, каталітичне гідрування корисно для аналітичних та термохімічних цілей. Аналіз речовини на кількість вуглецево-вуглецевих подвійних зв'язків, які вона містить, здійснюється шляхом вимірювання поглинання водню для відомої кількості проби. Вимірювання теплоти, що виділяється при гідруванні алкенів, дає інформацію про відносну стабільність алкенів за умови, що відмінності в\(\Delta S^0\) значеннях невеликі.

Експериментальні значення\(\Delta H^0\) для гідрування ряду алкенів і алкінів наведені в таблиці 11-2. \(\Delta H^0\)Розрахована з середніх енергій зв'язку призначена\(-30 \: \text{kcal/mol}\) для подвійного зв'язку і\(-69 \: \text{kcal/mol}\) для потрійного зв'язку. Розбіжності від цих значень відображають вплив структури на сили множинних зв'язків. Можна зробити деякі важливі узагальнення:

Чим більше алкільних груп або інших замісників є на множинному зв'язку, тим менше тепла виділяється при гідруванні. Оскільки менше тепла, що виділяється, означає більш міцну, стабільну зв'язок, виявляється, що заміщення алкілів збільшує стабільність (міцність) багаторазового зв'язку.
Транс-ізомери 1,2-діалкіл-заміщених етенів виділяють менше тепла (більш стабільні), ніж відповідні цис-ізомери. Це результат молекулярної переповненості ізомерів цис від незв'язаних взаємодій між двома алкільними групами на одній стороні подвійного зв'язку. Ефект становить майже\(10 \: \text{kcal/mol}\) з двома цис - трет-бутиловими групами. Цей ефект є ще одним проявом стеричної перешкоди і найбільш чітко видно з моделями, що заповнюють простір (рис. 11-3).