Harpunreaktion

En harpunreaktion är en typ av kemisk reaktion , först föreslog av Michael Polanyi 1920 , vars mekanism (även kallad harpuneringsmekanismen ) involverar två neutrala reaktanter som genomgår en elektronöverföring över ett relativt långt avstånd för att bilda joner som sedan attraherar varandra närmare varandra. . Till exempel kan en metallatom och en halogen reagera för att bilda en katjon respektive anjon , vilket leder till en kombinerad metallhalogenid .

Huvuddraget i dessa redoxreaktioner är att de, till skillnad från de flesta reaktioner, har steriska faktorer som är större än enhet; det vill säga de sker snabbare än vad kollisionsteorin förutsäger . Detta förklaras av att de kolliderande partiklarna har större tvärsnitt än de rena geometriska uträknade från deras radier, eftersom när partiklarna är tillräckligt nära "hoppar" en elektron (därför namnet) från en av partiklarna till den andra en, bildar en anjon och en katjon som sedan attraherar varandra. Harpunreaktioner sker vanligtvis i gasfas , men de är också möjliga i kondenserade medier.

Den förutsagda hastighetskonstanten kan förbättras genom att använda en bättre uppskattning av den steriska faktorn. En grov approximation är att den största separationen R _x vid vilken laddningsöverföring kan ske på energetisk grund, kan uppskattas från lösningen av följande ekvation som bestämmer det största avståndet vid vilket den coulombiska attraktionen mellan de två motsatt laddade jonerna är tillräcklig för att ge energin ΔE ₀

${\frac {-q_{e}^{2}}{R_{x}}}+\Delta E_{0}=0$

Med ${\displaystyle \Delta E_{0}=E_{i}-E_{e}a} ,$ där Ei är joniseringspotentialen för metallen och Eea är halogenens elektronaffinitet .

Exempel på harpunreaktioner

• Generellt: Rg + X ₂ + h ν → RgX + X, där Rg är en ädelgas och X är en halogen
• Ba...FCH ₃ + h ν → BaF ^(*) + CH ₃
• K + CH3I _→ KI + _CH3