E(J.mor) 过渡态Ts 400 NO极不容易生成也不容 300 180易分解NO在空气中又可 398 以与O2反应生成NO2,NO2 200 以与水 100 2N酸雾更严重的是进入高空 209 +○2 大气层后还可以与O3作用 破坏臭氧层 2.0-15-1.040.50.00.51.0152.0 反应坐标s 例2.乙烯加氢反应C2H4+H2=C2H△H=-1373 kJ mol1 仅从热力学来看,是放热反应,应该是自发进行的事实上此反应 在加热的条件下无法反应需要加催化剂原因为(1)C2H4的HOMO 和H2的LUMO能级接近但是对称性不匹配(2)C2H4的LUMO和H2 的HOMO能级接近,但是对称性也不匹配见下图
反 应 坐 标 s E(kJ.mol -1 ) 过 渡 态 TS 398 209 180 N2 +O2 2NO NO极不容易生成也不容 易分解,NO在空气中又可 以与O2反应生成NO2 , NO2 又可以与水蒸气作用生成 酸雾,更严重的是进入高空 大气层后还可以与O3作用, 破坏臭氧层. 例 2. 乙烯加氢反应 C2H4 + H2 = C2H6 DH = -137.3 kJ·mol-1 仅从热力学来看,是放热反应,应该是自发进行的,事实上此反应 在加热的条件下无法反应,需要加催化剂.原因为:(1) C2H4 的HOMO 和 H2 的LUMO能级接近,但是对称性不匹配;(2) C2H4 的LUMO和 H2 的HOMO能级接近,但是对称性也不匹配.见下图:
C2H4的LUMO C2H4的 HOMO O2H4的LUMO H2的 LUMO H2的HOMO Ni N做催化剂将氢的反键轨道和N的轨道叠N做催化剂 加N的轨道提供电子给H原子的LUMO使C2H4的 H原子的IUMO变为HOMO,再和C2H2的 LUMO作用,分子H2才加成到C2H2 LUMO变为 H○M○
C C C C H H C C Ni H H H H C2H4的 HOMO H2的 LUMO C2H4的 LUMO H2的 HOMO C2H4的 LUMO Ni做 催 化 剂 C2H4的 LUMO变 为 HOMO Ni做催化剂,将氢的反键轨道和Ni的d轨道叠 加,Ni的d轨道提供电子给H原子的LUMO, 使 H原子的LUMO变为HOMO,再和C2H2的 LUMO作用,分子H2才加成到C2H2