Диспропорционирование - Disproportionation

В химии , диспропорционирование , иногда называют диспропорционирование , является окислительно - восстановительной реакции , в которой одно соединение промежуточного окисления состояния обращенных к двум соединений, один из выше и один из низших состояний окисления. В более общем смысле этот термин может быть применен к любой реакции десимметризации следующего типа: 2 A → A '+ A ", независимо от того, является ли это окислительно-восстановительным процессом или каким-либо другим типом процесса.

Примеры

Хлорид ртути (I) диспропорционирует при УФ-облучении:

Hg 2 Cl 2 → Hg + HgCl 2

При нагревании фосфористая кислота диспропорционирует с образованием фосфорной кислоты и фосфина :

4 ч
3
PO
3
→ 3 H 3 PO 4 + PH 3

Как упоминалось выше, реакции десимметризации иногда называют диспропорционированием, о чем свидетельствует термическое разложение бикарбоната:

2 HCO-
3
CO2-
3
+ H 2 CO 3

Степени окисления в этой кислотно-щелочной реакции остаются постоянными. Этот процесс еще называют автоионизацией.

Другой вариант диспропорционирования - это радикальное диспропорционирование , при котором два радикала образуют алкан и алкен.

Обратная реакция

Обратное диспропорционирование, например, когда соединение в промежуточной степени окисления образуется из предшественников более низкого и высокого степеней окисления, называется компропорционированием , также известным как синпропорционирование .

История

Первой реакцией диспропорционирования, подлежащей подробному изучению, была:

2 Sn 2+ → Sn 4+ + Sn

Это был осмотрен с помощью тартраты от Гадолин в 1788 году шведской версии своей статьи он назвал его «söndring».

Дальнейшие примеры

3 Cl 2 + 6 OH - → 5 Cl - + ClO 3 - + 3 H 2 O
  • Реагент хлора находится в степени окисления 0. В продуктах хлор в ионе Cl - имеет степень окисления -1, будучи уменьшенной, тогда как степень окисления хлора в ионе ClO 3 - составляет +5, что указывает на что он был окислен.
3 BrF → BrF 3 + Br 2
2 О 2 - + 2 Н + → Н 2 О 2 + О 2
Степень окисления кислорода составляет -1/2 в супероксидном свободнорадикальном анионе, -1 в перекиси водорода и 0 в дикислороде.
2 Н 2 О 2 → 2 Н 2 О + О 2
2 СО → С + СО 2
2 NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2
2 ю.ш.
2
О2-
4
+ H
2
O
S
2
О2-
3
+ 2 HSO-
3
3 Na
2
S
2
О
4
+ 6 NaOH → 5 Na
2
ТАК
3
+ Na
2
S
+ 3 H
2
О
2 MnO
2
+ 3 СО
2
MnS
2
О
6
+ MnSO
4

Биохимия

В 1937 году Ганс Адольф Кребс , открывший цикл лимонной кислоты, носящий его имя, подтвердил анаэробную дисмутацию пировиноградной кислоты в молочную кислоту , уксусную кислоту и CO 2 некоторыми бактериями в соответствии с глобальной реакцией:

2 пировиноградная кислота + H 2 O → молочная кислота + уксусная кислота + CO 2

Дисмутация пировиноградной кислоты в других малых органических молекулах (этанол + CO 2 или лактат и ацетат, в зависимости от условий окружающей среды) также является важным этапом в реакциях ферментации . Реакции ферментации также можно рассматривать как биохимические реакции диспропорционирования или дисмутации . Действительно, донором и акцептором электронов в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивающих химическую энергию в этих сложных биохимических системах, являются одни и те же органические молекулы, одновременно действующие как восстановитель или окислитель .

Другой пример реакции биохимической дисмутации - диспропорционирование ацетальдегида на этанол и уксусную кислоту .

В то время как при дыхании электроны передаются от субстрата ( донора электронов ) к акцептору электронов , при ферментации часть самой молекулы субстрата принимает электроны. Таким образом, ферментация является разновидностью диспропорционирования и не предполагает общего изменения степени окисления субстрата. Большинство ферментативных субстратов представляют собой органические молекулы. Однако редкий тип ферментации может также включать диспропорционирование неорганических соединений серы в некоторых сульфатредуцирующих бактериях .

Смотрите также

использованная литература