В методических указаниях рассматривается применение методов инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой области,
ядерного магнитного и электронного парамагнитного
резонанса для исследования кинетики химических реакций и химического равновесия. <...> Предназначены для студентов, обучающихся по на
правлениям 020100.62 Химия, 020100.68 Химия (дисциплины «Экспериментальные методы исследования
химических реакций», цикл Б3; «Строение и свойства
свободных радикалов», «Стабильные радикалы антиоксидантов», «Методы исследования свободных радикалов», «Кинетические методы исследования механизма
химических реакций, цикл М2), очной формы обучения. <...> Давно прошли те времена, когда квалифицированных химиков удовлетворяла качественная кинетическая характеристика скорости химической реакции или когда
реакционную способность химических соединений определяли
только по степени их превращения за определенный промежуток времени, не вдаваясь в детали механизма этого превращения. <...> В настоящее время результатом серьезного кинетического исследования является не только установление всех стадий основного направления химической реакции (а часто и побочных), но и
определение констант скорости элементарных реакций, обнаружение промежуточных лабильных продуктов реакций и комплексов, получение подробной информации о структуре и свойствах
последних. <...> Для изучения химической кинетики широко применяются
радиоспектроскопические методы, в первую очередь электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). <...> Все шире начинают использоваться различные флуоресцентные и хемилюминесцентные методы анализа короткоживущих частиц, импульсный фотолиз, методы остановленной
3
струи и т. п. <...> С ее применением ведется обработка
полученных результатов, анализ ЯМР, ЭПР и ИКспектров,
решение систем дифференциальных уравнений, описывающих
кинетику сложных реакций. <...> Краткие основы <...>
Применение_спектральных_методов_для_исследования_механизма_химических_реакций_Методические_указания.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра общей и физической химии
Е. М. Плисс
И. В. Тихонов
А. И. Русаков
Применение спектральных методов
для исследования механизма
химических реакций
Методические указания
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по направлению Химия
Ярославль
ЯрГУ
2013
1
Стр.1
УДК 542.9(072)
ББК Г213я73
П 38
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2013 года.
Рецензент
кафедра общей и физической химии ЯрГУ им. П. Г. Демидова
П 38
Плисс, Е. М. Применение спектральных методов
для исследования механизма химических реакций:
метод. указания / Е. М. Плисс, И. В. Тихонов,
А. И. Русаков; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова.
— Ярославль : ЯрГУ, 2013. — 76 с.
В методических указаниях рассматривается применение
методов инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии
в ультрафиолетовой и видимой области,
ядерного магнитного и электронного парамагнитного
резонанса для исследования кинетики химических реакций
и химического равновесия.
Предназначены для студентов, обучающихся по направлениям
020100.62 Химия, 020100.68 Химия (дисциплины
«Экспериментальные методы исследования
химических реакций», цикл Б3; «Строение и свойства
свободных радикалов», «Стабильные радикалы антиоксидантов»,
«Методы исследования свободных радикалов»,
«Кинетические методы исследования механизма
химических реакций, цикл М2), очной формы обучения.
УДК 542.9(072)
ББК Г213я73
© ЯрГУ, 2013
2
Стр.2
Оглавление
Введение.............................................................................................3
1. Электронная спектроскопия.........................................................5
1.1. Краткие основы метода.......................................................5
1.2. Изучение кинетики химических реакций.........................7
1.3. Определение констант равновесия
процессов комплексообразования..................................................10
1.4. Определение констант ионизации кислот и оснований...12
Работа 1. Исследование кинетики реакции
бромирования трихлорэтилена........................................................14
Работа 2. Определение константы равновесия
донорно-акцепторного комплексообразования ..............................15
Контрольные вопросы.....................................................................18
2. Инфракрасная спектроскопия.....................................................19
2.1. Краткие основы метода............................................................19
2.2. Кинетика химических реакций.........................................20
2.3. Исследование межмолекулярных взаимодействий........24
Работа 3. Исследование процесса ассоциации
гидропероксидов с протон-акцепторами.......................................27
Работа 4. Исследование процесса
самоассоциации гидропероксидов..................................................29
Контрольные вопросы.....................................................................32
3. Ядерный магнитный резонанс....................................................33
3.1. Основные понятия.............................................................33
3.2. Параметры спектров ЯМР................................................35
3.3. Кинетика химических процессов.....................................37
3.4. Комплексообразование......................................................42
Работа 5. Исследование равновесия
кето-енольной таутомерии............................................................51
73
Стр.73
Работа 6. Определение характеристик
комплексов пространственно затрудненных фенолов
с эфирами фосфорной кислоты.....................................................53
Контрольные вопросы.....................................................................54
4. Электронный парамагнитный резонанс....................................55
4.1. Основные понятия и параметры спектров ЭПР.............55
4.2. Кинетические области применения ЭПР........................56
Работа 7. Исследование кинетики
ингибированного стабильными нитроксильными
радикалами окисления стирола......................................................67
Работа 8. Исследование кинетики реакции
дифениламина с 1,1-дифенил-2-пикрилгидразилом......................70
Контрольные вопросы.....................................................................71
Литература........................................................................................72
74
Стр.74