химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

с одинарной), например каучука. Введение объемистых заместителей затрудняет вращение.

4. Нехимическое внутри- и межмолекулярное взаимодействие. Внутреннее вращение в полимерных цепях затормаживается взаимодействием атомов, не связанных химической связью. Возможно взаимодействие между атомами одной и той же цепочки (внутримолекулярное взаимодействие) и между атомами соседних цепей (межмолекулярное взаимодействие) за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей. При значительном межмолекулярном взаимодействии гибкость компенсируется силами межмолекулярного взаимодействия. На гибкость макромолекул существенное влияние оказывает концентрация раствора полимера, так как она определяет силы межмолекулярного взаимодействия.

Наличие в макромолекулах полярных заместителей, например групп —ОН, —СООН, С1 и др., способствует увеличению внутримолекулярного и межмолекулярного взаимодействия. При этом возрастает потенциальный барьер вращения и молекула становится малогибкой ^повышается ее жесткость).

В гетероцепных полимерах за счет гетероатомов (кислорода, азота) также может возникать сильное межмолекулярное взаимодействие, особенно в случае образования между цепями водородных связей. К полимерам, имеющим цепи ограниченной гибкости, можно отнести поливинилхлорид, полиамиды, целлюлозу и др.

3.2. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ

Межмолекулярные силы, или силы Ван-дер-Ваальса, оказывают значительное влияние на многие свойства химических соединений— физическое состояние, температуры плавления и кипения, плотность. У ВМС роль межмолекулярных сил особенно велика. Межмолекулярные силы, как и обычные валентные, имеют электрическую природу, но в отличие от последних не обладают свойством насыщаемости и не связаны с переходом или значительными смещениями электронов.

Существует три типа сил Ван-дер-Ваальса. Для полярных молекул межмолекулярные силы обусловлены взаимодействием диполей соседних молекул, которое приводит к их взаимной ориентации (ориенгационное взаимодействие). Возможно также притяжение полярной молекулой неполярной молекулы в результате поляризации и возникновения индуцированного диполя (индукционное, иди деформационное, взаимодействие). Кроме того, силы притяжения действуют между любыми молекулами — это так называемые дисперсионные силы. Эти силы имеют квантово-механическую природу (притяги-. ваются диполи, возникающие в любых молекулах вследствие наличия в атомах некоторого расстояния между ядром и электроном).

Межмолекулярные силы (силы Ван-дер-Ваальса) значительно слабее обычных валентных сил, причем межмолекулярное взаимодействие быстро уменьшается с увеличением расстояния между молекулами.

Промежуточное положение между Химическим и нехимическим взаимодействиями занимает взаимодействие, приводящее к образованию водородной связи. Водородная связь встречается в таких соединениях, в молекулах которых водород связан с электроотрицательными атомами (кислородом, азотом, фтором, в меньшей степени хлором, серой и др.). Атом водорода имеет значительно меньшие размеры по сравнению с атомами других элементов. Связанный с электроотрицательным атомом (например,-, с кислородом) атом водорода при сближении с другой молекулой притягивается ее электроотрицательным атомом. . Такая форма связывания двух электроотрицательных атомов через водород называется водородной связью.

— О — н — О— н - - - О — Н - - •

I J I

R R К

С точки зрения квантовой химии водородную связь рассматривают как протон, поделенный между двумя свободными (не-поделенными) парами электронов электроотрицательных атомов.

Водородную связь способны образовывать группы —ОН, —СООН, >СО, >NH и др.

С образованием водородной связи связана ассоциация молекул, например воды:

Н Н

/ \ /

\ /

О о

/ \ / \ / н н

Водородная связь значительно (в 15—20 раз) слабее валентных сил, но прочнее сил Ван-дер-Ваальса. Энергия водородной связи составляет обычно 17—34 кДж/моль (4—8 ккал/моль), тогда как энергия Ван-дер-Ваальсового взаимодействия обычно около 4 кДж/моль (1 ккал/моль). Водо30 «

родные связи образуются лишь при сближении электроотрицательных атомов, связанных с водородом, на определенное расстояние. Так, для гидроксильных групп это расстояние должно быть не более (2,7-=-2,8) 10-8 см (2,7—2,8 А). В зависимости от расстояния прочность водородной связи различна: при расстоянии 2,7-Ю-8 см (2,7 А) энергия связи составляет 17—19 кДж/моль (4—4,5 ккал/моль)—«слабая» связь, при расстоянии 1,5-10-8 см (1,5 А) 29—31 кДж/моль (7—7,5 ккал/ моль) — «сильная» связь.

Межмолекулярное взаимодействие и главным образом водородные связи в значительной мере определяют многие свойства ВМС (высокую вязкость растворов, особенности растворения, механические свойства, способность образовывать нити и т.д.).

У ВМС при большой молекулярной массе суммарный эффект межмолекулярных сил может оказаться весьма значитель-§Ь ным и даже превосходить валентные силы, что является одной из важнейших особенностей ВМС, отличающих их от. низкомоле

страница 12
< 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

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


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

 

 

Реклама
купить зарядник для гироскутера найнбот мини
реле давления для насоса jp6 grundfos
наклейки с инстаграммом
сетка заборная сварная оцинкованная с покрытием

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
(27.06.2017)