氯酸钾热分解反应机理的量子化学研究

摘要

采用Gaussian03量子化学程序包中考虑了电子相关性的密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311+G(3df)水平上对氯酸钾热分解反应路径进行了设计,对反应过程中可能存在的反应物、中间物、过渡态和产物的几何构型进行能量梯度全优化,同时计算得到了热分解反应的标准热力学量变。研究结果表明:由于氯酸根中存在的孤对电子以及(d-p)π配键的特殊属性,致使其稳定性较差。当氯酸钾吸热后,晶体扩散加快,振动振幅加大,致使部分氯酸根离子的Cl→O键断裂重新组合生成稳定的高氯酸根离子,当所有的氯酸钾都形成高氯酸钾时,高氯酸钾再发生分解反应放出氧气。这一热分解反应机理与前人的实验结果一致。