Kwasowość Brønsteda
Dawid Gąszowski
Wstęp
Równowagi kwasowo - zasadowe składają się na podstawy chemii. Szczególnego znaczenia nabiera kwasowość ciągle powiększającej się grupy związków o charakterze superkwasowym. Tego typu związki znajdują zastosowanie jako katalizatory. Wiele z nich, np. klatki karboranowe, cz y zeolity to ciała stałe, więc "klasyczne" definicje kwasowości oparte o pH, czy funkcję kwasowości Hammet'a są bezużyteczne. Stąd konieczność obliczeń.
To opracowanie ma na celu pokazać sposób opisu kwasowości w fazie gazowej za pomocą chemii obliczeniowej.
Reakcja protonowania
Reakcja protonowania zasady B w fazie gazowej jest dana równaniem:
- Bn-1(g) + H+(g) → BHn(g)
Deskryptorem kwasowości w chemii obliczeniowej jest powinowactwo protonowe zasady B zdefinowane następująco w fazie gazowej:
- PA(Bn-1)=ΔEel + Δ(ZPVE) + ΔEt + ΔEr + ΔEv + Δ(pV)
- ΔEel = [ Etot(Bn-1) + Etot(H+) - Etot(BH)]
Na powyższe równania składa się różnica całkowitych energii substratów i produktów reakcji protonowani - ΔEel , różnica energii punktów zerowych reagentów, Δ(ZPVE), różnice energii wynikające ze zmiany liczby translacyjnych, rotacyjnych i oscylacyjnych stopni swobody - ΔEt,r,v . Wszystko to złożone razem daje ujemną standardowa entalpię reakcji protonowania w fazie gazowej.
Czytaj więcej: Kwasowość Bronsteda