химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

ия молекул являются соединения включения, или клатраты. Обычно клатраты образуются из растворов в процессе кристаллизации путем внедрения «посторонних» молекул в пустоты кристаллической решетки базового вещества. Так, молекулы воды во многих клатратах образуют сложную кристаллическую решетку, отличающуюся от обычного льда большей рыхлостью. В ней на 46 молекул воды имеется шесть пустот диаметром 5,9 А и две пустоты диаметром 5,2 А. Если внедряющиеся молекулы сравнительно невелики (Аг, Хе, СТЦ, СН3С1, C2Hs, С02, S02), то они могут занять все восемь пустот, то есть предельное отношение числа внедренных молекул к числу молекул воды равно 8/46 = 1/5,75. Гидрат аргона, например, выражается формулой Ат • 5,75 Н20.

Более крупные молекулы (С12, Вг2, СН3Вг) заполняют только шесть пустот, тогда отношение числа внедренных молекул к числу молекул воды составит 6/46 = 1/7,67. Действительно, еще в 1811 г. Г. Дэви обнаружил гидрат хлора примерного состава СЬ • ЮН20.

Еще более крупные молекулы (С2Н5С1, CH3I, СНС13) дают с водой клатраты другой структуры с соотношением 1/17. То есть состав клатратов определяется лишь размерами пустот и внедренных молекул, а не химическими свойствами последних. Очень малые по сравнению с пустотами «вещества-хозяина» молекулы легко покидают его, и клат60 рат неустойчив, требуется высокое давление, чтобы они не покинули «хозяина». Типичный клатрат образует крахмал с иодом, дающий синее окрашивание в воде.

Интересен оригинальный способ опреснения морской воды, запатентованный Донатом. При нагнетании природного газа в соленую воду (температура от +4,4 до +23,9 °С, давление 0,7-7,0 МПа) образуются твердые углеводородные гидраты, которые отфильтровываются и далее при пониженном давлении разлагаются до воды и газа. Газовые конденсаты арктического шельфа, видимо, имеют ту же природу.

Образование клатратов углеводородов с мочевиной используют для разделения разветвленных изоалканов от нормальных алканов (в спиральную полость кристалла мочевины вмещается только нормальный алкан с неразветв-ленной углеродной цепью).

В 1961 г. Л. Полинг выдвинул теорию молекулярной анестезии, согласно которой общий принцип действия разных химически инертных веществ, вызывающих общий наркоз, связан с образованием микрокристаллов клатратно-го типа в клетках мозга (Хе, СНС13, эфир и т. д.).

Соединения включения широко известны и в неорганической химии. Это кластеры, соединения внедрения водорода (Pd), кислорода (Ti, W, Nb), азота (сталь), углерода (сталь), соединения включения стали, графита, алюмосиликатов (цеолиты) и др.

Строго говоря, следует отметить, что в клатратах осуществляется частично электронное взаимодействие.

1.8. Межмолекулярные взаимодействия

Несмотря на валентное насыщение в обычном понимании, молекулы (кинетически независимая частица в виде атома, нейтральной молекулы одно- или многоатомного иона) взаимодействуют между собой, и это взаимодействие влияет на агрегатное состояние вещества и его свойства. Такое межмолекулярное взаимодействие приводит к даль ' —1 J *

\ E

. - V

Рис. 1.8. Энергия взаимодействия двух атомов гелия: 5 — paccrofки< между центрами атомов гелия, Е " -76, V Дж/моль

нейшему понижению энергии системы, что и является движущим мотивом поведения молекулы. Между молекулами уже в газовой фазе появляются силы притяжения, называемые силами Ван-дер-Ваальса, которые вызывают отклонения поведения газов от идеального. Жидкости и кристаллы, образующиеся в результате действия сил притяжения, имеют определенную плотность, что указывает на существование сил как притяжения, так и отталкивания, а на определенном расстоянии между молекулами эти силы равны по величине и направлены навстречу друг другу.

Потенциальная кривая взаимодействия двух атомов гелия приведена на рис. 1.8.

Следует сразу оговориться, что второй тип межмолекулярного взаимодействия — водородная связь — является по своей сути донорно-акцепторным взаимодействием, то есть имеет квантово-механическую природу, как отмечалось ранее.

Выражение для потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия имеет вид:

Ј = Јnp + Јm, (23)

где: Е — энергия межмолекулярного взаимодействия, ?пр — энергия притяжения, ?*отт — энергия отталкивания.

(24)

Энергия притяжения представляет собой сумму: ?пр = ?ор ?инд ?дисп "** ?реэ >

где: Еор — энергия ориентационного взаимодействия, Етя — энергия индукционного взаимодействия, ?дисп — энергия дисперсионного взаимодействия, ?рез — энергия резонансного взаимодействия (обычно пренебрегают).

Электростатическое взаимодействие. Оно включает взаимодействие электрически заряженных атомов (ионов), постоянных диполей (постоянная поляризация полярных молекул), шадуцированных диполей (поляризуемость, способность к дополнительной поляризации под действием электрического поля, в том числе и внешнего). Для полярных молекул наиболее важным является взаимодействие постоянных диполей, так называемое ориентационное взаимодействие (эффект Кезома).

Сближение двух полярных молекул д

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда плазменной панели в москве
Фирма Ренессанс лестницы челябинск - качественно, оперативно, надежно!
кресло 9930
Компьютерная фирма КНС Нева предлагает ML0G2RU-A - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)