Frage:
Was ist der Unterschied zwischen "atomarem Wasserstoff" und "entstehendem Wasserstoff"?
jyoti proy
2017-01-29 13:38:56 UTC
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In meinem Buch ( Umfassende Chemie von Dr. N. K. Verma, SK Khanna, Dr. B. Kapila ) werden zwei Formen von Wasserstoff erwähnt - "atomares" & "im Entstehen begriffen".

Es heißt, dass diese beiden Formen von Wasserstoff mehr oder weniger gleich sind, außer dass die erstere erzeugt wird, indem $ \ ce {H2} $ Gas durch einen Lichtbogen geleitet wird, der zwischen zwei Wolframfilamenten angeschlagen wird und letzteres wird während chemischer Reaktionen in wässrigen Lösungen gebildet. Zum Beispiel $$ \ ce {Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + 2 [H]} $$

Das Buch sagte auch, dass die Reaktivitätsreihenfolge dieser Wasserstoffatome

$$ ist \ ce {H2} \ lt \ ce {[H]} \ lt \ rm atomarer Wasserstoff $$

Aber ich denke, dass die Reaktivität von $ \ ce {[H]} $ dieselbe sein muss wie atomarer Wasserstoff. Erklären Sie daher bitte den Unterschied zwischen ihnen und auch ihre Reaktivitätsreihenfolge.

Zwei antworten:
airhuff
2017-01-29 14:00:42 UTC
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Ist Ihr Buch zufällig sehr alt? Aus dem Wikipedia-Eintrag für "entstehenden Wasserstoff":

Entstehender Wasserstoff soll aus einer chemisch reaktiven Form von Wasserstoff bestehen, der frisch erzeugt wird und daher entsteht. Molekularer Wasserstoff ($ \ ce {H2} $), der die normale Form dieses Elements darstellt, reagiert nicht auf organische Verbindungen. Daher wurde einmal ein spezieller Wasserstoffzustand herangezogen, um bestimmte Arten von Hydrierungen zu erklären. Das mechanistische Verständnis solcher Reaktionen ist jetzt verfügbar, und das Konzept des entstehenden Wasserstoffs wird diskontiert oder sogar lächerlich gemacht.

Als Beispiel für die Entstehung dieses Konzepts gilt:

Die Reduktion von Estern zu Alkoholen unter Verwendung einer Mischung aus Natrium und Alkoholen wird als Bouveault bezeichnet –Blancreduktion. Es ist eine alte Reaktion, die durch alternative Methoden weitgehend abgelöst wurde. Zum Zeitpunkt der Popularität verursachte das Verfahren viel Verwirrung, da Ester gegenüber Wasserstoff nicht reaktiv sind. Es war auch bekannt, dass Natrium mit Alkoholen reagiert, um $ \ ce {H2} $ freizusetzen. Es wurde der Schluss gezogen, dass etwas frisch erzeugter ("entstehender") Wasserstoff für diese bemerkenswerte Reaktion verantwortlich war. Nachfolgende Studien haben gezeigt, dass diese Reaktion über einen Elektronentransfer von metallischem Natrium zum Estersubstrat und anschließende Protonierung des reduzierten Zwischenprodukts abläuft. Die Entwicklung von Wasserstoff durch die Reaktion von Natrium und Alkohol ist eine rein kompetitive Reaktion. Der einzige Vorteil besteht darin, dass sich die Natrium / Alkohol-Reaktion in Gegenwart von ausreichend Alkoxid verlangsamt.

Also im Allgemeinen Zumindest gegenüber organischen Verbindungen sind Ihre relativen Reaktivitäten von Wasserstoffspezies korrekt, wenn Sie "entstehenden" Wasserstoff herausnehmen, so dass:

$$ \ ce {H2} \ lt \ rm atomarer ~ Wasserstoff $$

Li Zhi
2017-01-30 02:25:30 UTC
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Ich frage mich, warum Sie anstelle eines vagen Kommentars, dass das Buch "nicht alt" ist (was auch immer das bedeuten soll), das Zitat nicht angegeben haben.

Ich bin mit der Verwendung vertraut einer Metalloberfläche zur Katalyse von Hydrierungsreaktionen. Ich bin nicht mit dem Konzept des "entstehenden Wasserstoffs" vertraut. Erstens kann eine Lichtbogenentladung Temperaturen von mehreren tausend Grad erreichen. Ich muss also davon ausgehen, dass es sich bei solchen Temperaturen nicht um atomaren Wasserstoff handelt, sondern um einen stark verdünnten Zustand in beispielsweise STP-Luft. Andernfalls wäre ein Vergleich mit der vermeintlichen wässrigen Spezies [H] nicht sehr nützlich. (Hinweis: Atome sind bei höheren Temperaturen tatsächlich reaktiver.)

Es gibt ein weiteres Problem, nämlich die Metalloberfläche. Wie gesagt, ich bin mit der erhöhten Reaktivität vertraut, die H 2 zeigt, wenn es auf einer Metalloberfläche absorbiert wird (auch H + +), aber anscheinend behauptet Ihr Lehrbuch, dass es existiert eine Spezies [H] in Lösung . Ich brauche die Zitate aus der Primärliteratur, um das zu glauben.

Das letzte Problem (und ich bin mir nicht sicher, ob die Unterscheidung ein Unterschied ist) sind die unterschiedlichen Zustände und Umgebungen der Spezies H (Gasphase, verdünnen) mit [H] aq. In der Chemie scheint es zunächst um Atome und Moleküle zu gehen, die auf einfache Weise isoliert interagieren. Es dauert nicht lange, um zu sehen, dass die Umwelt sehr wichtig ist. Ich verstehe nicht, was der Kontext für Ihre Frage ist. In welchem ​​Kontext wird [H] (wenn es als separate Spezies existiert und ich zweifelhaft bin) mit atomarem H verglichen? Wurde das atomare H in Wasser gelöst, so dass die Umgebungen vergleichbar waren?

Ein letzter Kommentar: Es ist schwer, die Stufen des Wissens zu erklimmen. Wenn Sie einen Schritt weiter gegangen sind als jeder andere vor Ihnen, ist dies eine große Leistung. Es gibt nur wenige, die mehr als ein paar Schritte nach oben machen können. Sogar Einstein scheiterte an seiner Ablehnung der Quantenmechanik. Mein Punkt hier ist, wenn Ihr Lehrbuch "neu" ist, wie alt ist dann sein Autor? Ist er (sie) möglicherweise mit einigen veralteten Paradigmen festgefahren?



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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