Description
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in die Reaktionstheorie Verlauf, AufkUirung und Steuerung meJnisruer Reaktionen Annotation In der vorliegenden Publikation werden auf der Basis bindungstheoretischer Konzepte sowie der Kinetik und der Thermodynamik chemischer Reaktionen Methoden zur Reaktionsaufklarung vorgestellt. Es wird der Versuch unternommen, an konkreten Stoffbeispielen die Verallgemeinerungsfahigkeit einer reaktionstheoretischen Betrachtungsweise liber das gesamte Fachgebiet zu zeigen. Dabei werden anorganische und organische Reaktionen, Reaktionen in der Gasphase, in Lasung oder in Feststoffen, bei thermischer Aktivierung oder anderen Aktivierungsmaglichkeiten vorrangig unter dem Aspekt der Vergleichbarkeit oder der Hervorhebung von Besonderheiten behandelt. Der Relaischarakter reaktiver Zwischenstufen sowie gegenwartig gebotene Magliehkeiten der Quantifizierung von Reaktionsverlaufen und zur Reaktionssteuerung werden an didaktisch sowie volkswirtschaftlich relevanten Beispielen verdeutlicht 1. Auflage © VEE Deutscher Verlag fUr Grundstoffindustrie, Leipzig,1984 VLN 152-915/59/84 LSV 1214 Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1984 Gesamtherstellung: Fachbuchdruck Naumburg (Saale) Hedaktionsschlu!.l: 31. 8. 1983 Distributed by Springer· Verlag Wien·New York ISBN-13:978-3-7091·9518-5 e-ISBN-13:978-3-7091·9517·8 DOl: 10.1007/978-3·7091-9517·8 Vorwort Als Folge der aul.lerordentlich rasehen Wissenschaftsentwicklung ist die in standig ktirzer werdenden Zeitabstanden notwendige Neubestimmung der Schwerpunkte ftir die Ausbildung an den Universitaten und Hochschulen ein objektives Erfordernis, um die Einheit von Lehre und Forschung zu wahren und standig zu vervollkommnen.
Contents
1. Chemische Bindung.- 1.1. Chemische Bindung und Reaktionstheorie.- 1.2. Molekülorbital-Beschreibung chemischer Bindungen.- 1.3. Quantenchemische Ansätze zur Beschreibung der Reaktivität.- Literatur zum Abschnitt 1.- 2. Das chemische Gleichgewicht.- 2.1. Aussagen aus der Bruttoreaktionsgleichung.- 2.2. Das Massenwirkungsgesetz.- 2.3. Änderungen der thermodynamischen Zustandsfunktionen bei chemischen Reaktionen.- 2.4. Ein Blick auf die statstische Thermodynamik.- Literatur zum Abschnitt 2.- 3. Reaktionskinetik.- 3.1. Das Verhältnis von Thermodynamik und Reaktionskinetik.- 3.2. Die erste Aufgabe der Reaktionskinetik — Aufstellung des Zeitgesetzes.- 3.3. Die zweite Aufgabe der Reaktionskinetik — Aussagen über den Reaktionsmechanismus.- 3.4. Die dritte Aufgabe der Reaktionskinetik — Folgerungen für die Reaktionssteuerung.- Literatur zum Abschnitt 3.- 4. Die Theorie des aktivierten Komplexes.- 4.1. Historische Stellung.- 4.2. Potentialhyperfläche und Reaktionskoordinate.- 4.3. Eyring-Gleichung.- 4.4. Makroskopische Interpretation der Theorie des aktivierten Komplexes.- 4.5. Vergleich der Eyringschen und der Arrheniusschen Parameter.- 4.6. Informationen aus den Aktivierungsparametern.- 4.7. Energieprofil-Diagramme.- Literatur zum Abschnitt 4.- 5. Chemische Elementarprozesse.- 5.1. Elementarreaktionen und Elementarprozesse.- 5.2. Klassifikation von Elementarprozessen nach Strukturänderungen.- 5.3. Assoziative Prozesse.- 5.4. Dissoziative Prozesse.- 5.5. Konzertierte Substitutionen.- 5.6. Stereoisomerisierungen.- 5.7. Elektronenübertragungen ($$\underset{\raise0.3em\hbox{$\smash{\scriptscriptstyle\rightarrow}$}}{e} $$).- 5.8. Elementarprozesse mit elektronischer Anregung.- Literatur zum Abschnitt 5.- 6. Ausgewählte Methoden zur Aufklärung vonReaktionsmechanismen.- 6.1. Zielstellung und Probleme.- 6.2. Kinetische Methoden — Aussagefähigkeit und Grenzen.- 6.3. Nichtkinetische Methoden.- 6.4. Chemische Methoden zum indirekten Nachweis reaktiver Zwischenstufen.- 6.5. Abfangen von Zwischenstufen.- 6.6. Physikalische Methoden zum direkten Nachweis reaktiver Zwischenstufen.- 6.7. Spektroskopische Methoden zum Nachweis reaktiver Zwischenstufen.- Literatur zum Abschnitt 6.- 7. Struktur, Reaktivität und Selektivität.- 7.1. Dissoziative Reaktionen.- 7.2. Assoziative Reaktionen.- 7.3. Konzertierte Reaktionen.- 7.4. Umlagerungen von Molekülen und in Feststoffen.- 7.5. Reaktionen mit Ladungsänderung.- 7.6. Quantifizierung von Struktur-Reaktivitäts-Beziehungen.- Literatur zum Abschnitt 7.- 8. Einfluß äußerer Faktoren auf Ablauf und Ergebnis chemischer Reaktionen.- 8.1. Einfluß der Konzentration.- 8.2. Einfluß der Temperatur.- 8.3. Einfluß des Druckes.- 8.4. Einfluß des Lösungsmittels.- 8.5. Einfluß von Katalysatoren.- Literatur zum Abschnitt 8.- 9. Reaktionen unter nichttrivialen Bedingungen.- 9.1. Thermische Aktivierung von heterogenen Reaktionen.- 9.2. Photo- und strahlenchemische Aktivierung.- 9.3. Elektrochemische Aktivierung.- 9.4. Enzymatische Aktivierung.- Literatur zum Abschnitt 9.- 10. Möglichkeiten zur Reaktionssteuerung.- 10.1. Alternative Produktbildung bei Reaktionen ambidenter Verbindungen.- 10.2. Komplexkatalytische Reaktionssteuerung.- 10.3. Reaktionssteuerung bei Polymerisationen.- 10.4. Struktur-Wirkungs-Beziehungen zur optimalen Synthese von Pharmaka.- 10.5. Reaktionssteuerung bei der Glasbildung.- Literatur zum Abschnitt 10.- Sachwörterverzeichnis.
