background image

 

105

В  присутствии  двух  не  контролируемых  молекул  воды,  по  тем  или  другим 

причинам  попавшим  в  реакционную  смесь,  запишем  схему  этой  реакции  в  нашем 
представлении: 

 

C H   OH + O = S            C H Cl + HCl + SO

2

5

2

5

2

Cl

Cl

H OH      HO    OH      HOH + O

H OH

(I)
(II)

HCl

Вошли в

реакцию

HOH

H

HO

HCl

H+HOCl

Cl

(I)

HOH(II)

Вышли из

реакции

 

Итак,  имеем  две  диссоциированные  молекулы  НОН (I) и  НОН(II).  Два  атома  Н 

(два  радикала)  атакуют  две  связи S-Cl и  образуют  две  молекулы HCl, одна  из  них 
уходит в продукты реакции. Две ОН-группы от двух молекул воды взаимодействуя, 
образуют  молекулу  перекиси  водорода,  которая  легко  разрушается  с  выделением 
молекулы  НОН  и  свободного  атома  Ö  с  двумя  валентными  диполями;  последний 
сразу  же  присоединяется  к  двум  квадруполям  атома S, которые  стали  свободными 
после отделения двух атомов хлора; в результате появилась молекула SO

2

Далее  молекула  НОН,  появившаяся  в  результате  разрушения  перекиси 

водорода,  подвергается  автодиссоциации  на  атом  Н  и  группу  ОН,  последняя 
взаимодействует  с  молекулой HCl по  механизму  схемы (HCl+HOH); в  результате 
отделяется  молекула  НОН (II) и  атом Cl

  со  свободным  валентным  диполем 

(радикалом),  который  вместе  с  атомом  Н  предшествующей  молекулы  НОН, 
вторгается  в  связь  С-ОН  молекулы  спирта.  Результат – образовалась  ещё  одна 
молекула НОН (I) и молекула С

2

Н

5

Cl – ещё один продукт реакции. 

Таким  образом,  две  молекулы  воды,  вошедшие  в  реакцию,  вышли  из  реакции, 

то есть они сыграли роль катализаторов. 

Пример 3. 

Молекула воды может исполнять роль катализатора и в гетерогенном катализе. 
На  примере  алюмосиликатного  катализатора  (АСК)  или  цеолита  можно 

рассмотреть  природу  химических  связей  между  атомами  кремния,  кислорода  и 
алюминия  и  каталитические  свойства  такого  катализатора  в  реакции  расщепления 
молекул  парафинов.  Известно,  что  прокаленный  катализатор,  реакцию  крекинга  не 
проводит. 

Добавление 

небольших 

порций 

воды 

возрождает 

активность 

алюмосиликата. 

На  схеме 16 показано  соединение  кремнекислородного  и  алюмокислородного 

тетраэдров  у  которых  есть  общий  атом  О

1

,  обладающий  особыми  свойствами. 

Тетраэдр SiO

4

  построен  на  основе 4-х  валентного  атома Si, а  тетраэдр AlO

4

 – на 

основе 3-х валентного атома Al. 

Тетраэдр SiO

4

  образован  четырьмя  диполь-дипольными  связями  с  четырьмя 

атомами  кислорода  (атомы  О  на  схеме  не  показаны),  тогда  как  атом Al имеет 
диполь-дипольные  связи  только  с  двумя  атомами  кислорода  О

2

  и  О

3

.  Ещё  один 

атом  кислорода  О

4

  образует  с  атомом Al координационную  связь.  Третий 

валентный  диполь  атома Al образует  с  мостиковым  атомом  кислорода  О

1

  тоже 

координационную связь. Атом Al находится в тетраэдрическом окружении четырёх 
атомов  кислорода,  причем  две  связи  этого  тетраэдра  образованны  сильными