химический каталог




Начала органической химии. Книга первая

Автор А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов

т рассмотрены в разделе олефинов). В других случаях галоид-производное подвергают гидролизу: моногалоидпроизводное превращается при этом в спирт, дигалоидпроизводное в двухатомный спирт (гликоль) или, если оба галоида находятся у одного углерода, в оксосоединение (кетон или альдегид). Все эти соединения легко отличить по их реакциям. Местоположение гидроксильной группы (ОН) в этих соединениях или карбонильной группы (СО) устанавливают путем окисления в кислоты (эти реакции будут рассмотрены при спиртах, альдегидах и кетонах).

ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ

Мы рассмотрели уже много реакции органических веществ — реакции обмена, отщепления (элиминации) и присоединения. Уравнения, которые иллюстрировали эти реакции, были в большинстве случаев ничем иным, как стехиометрическим (т. е. «бухгалтерским») итогом реакций, который может соответствовать разным механизмам реакции, разным промежуточным продуктам и разным скоростям течения реакции. Хотя стехиометрическое уравнение дает лишь минимум знаний о сущности данной реакции, минимум этот совершенно необходим. По стехиометри-ческому уравнению рассчитывают необходимое количество реагентов, выход продуктов реакции и тепловой эффект реакции, который не зависит от пути превращения, а лишь от начального и конечного состояний.

Учение о химических реакциях состоит из двух больших разделов — учения о химических равновесиях и учения о скорости химических реакций (кинетика). Оба эти раздела являются предметом курса физической химии. Однако некоторые выводы, следующие из этих разделов физической химии, необходимы при изучении курса органической химии, чтобы глубже понять сущность реакций органических молекул.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

В органической химии многие пары реагентов могут реагировать не в одном направлении, а в нескольких параллельных, конкурирующих направлениях. Например:

СН3СН2С1 + КОН —

СН2=СН2 + КС1 + Н20 СНзСНвОН + КС1

Другие вещества в определенных условиях (в растворах или газовой фазе) реагируют только в одном направлении. При этом реакции могут протекать в этом единственном направлении до конца (необратимые реакции) или в прямом и обратном направлениях (обратимые реакции).

При записи уравнений обратимых реакций знак равенства заменяется двумя стрелками, имеющими противоположное направление:

си3он + нс1 ен3с] -h н2о

В случае обратимых реакций устанавливается динамическое равновесие, т. е. реакция заканчивается, когда в системе присутствуют в определенных концентрациях и продукты реакции и исходные вещества. Соотношение концентраций определяется законом действия масс, согласно которому при данной температуре отношение произведения концентраций полученных веществ к произведению концентраций исходных веществ (причем каждая концентрация возведена в степень, равную числу молей, которыми данное вещество участвует в реакции) есть величина постоянная:

аЛ + ЬВ ^=± dD -f- сЕ

где Кс — константа равновесия, являющаяся функцией температуры; при постоянной температуре в разбавленных растворах она не зависит от исходных концентраций *.

Для более концентрированных растворов в уравнении константы равновесия необходимо заменить концентрации с па активности а:

Активность равна:

а = су

где с — концентрация в молях на 1000 г растворителя (или в других единицах); у — коэффициент активности. Величину его находят экспериментально. В литературе уже имеются специальные таблицы активностей, где можно найти нужную величину. В разбавленных растворах у ->1, и поэтому можно пользоваться величиной Кс.

Коэффициенты активности у изменяются в зависимости от концентрации и температуры по-разному для разных веществ и представляют собой как бы поправку к концентрации, позволяющую применять закон действия масс к растворам любых концентраций. В этом преимущество Ка перед Кс. Константа равновесия Ка называется термодинамической константой равновесия.

Термодинамика показывает, что существует связь между константой равновесия и рядом термодинамических функций. Так, например, связь между убылью изохорно-изотермического потенциала AF, максимальной работой реакции при постоянном объеме At и константой равновесия Ке выражается уравнением:

A0=—bF =RTlnKc-RT in f' 0 f' 0 ' ' ' (3)

CA, 0 ' CB, 0 • • •

где F — изохорно-изотермический потенциал **; c%i0, Сд0 и т. д. —неравновесные концентрации исходных и получаемых веществ.

Если начальные концентрации выбрать равными единице, то максимальная работа при постоянном объеме будет равна —AF при переходе от исходных веществ с концентрациями ct = 1 к конечным веществам

с концентрациями с\ — 1

A% = RT\nKc = —b.F' (4)

т. е. будет равна убыли изохорного потенциала.

Изохорным потенциалом F системы называют ту часть энергии системы, которая может быть превращена в работу при изотермическом обратимом процессе:

F = U—TS (5

* Однако выход полезного вещества зависит от концентрации веществ в исходной смеси.

** Иногда эту величину называют свободной энергией при постоянном объеме.

где U — внутренняя энергия; Т — абсолютн

страница 34
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

Скачать книгу "Начала органической химии. Книга первая" (10.72Mb)


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

 

 

Реклама
купить участок в николо урюпино
ремонт кондиционеров ювао
железный мусорный бак
картинка использование телефонов запрещено

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
(23.03.2017)