химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

влении, мы должны определить AG для реакции начальное состояние (реагенты)-«-конечное состояние (продукты):

— ЙПРОДУКТЫ-"GPEAREHTU*

Если AG отрицательна, то реакция имеет естественную тенденцию происходить спонтанно в направлении V реагентов к продуктам; если AG положительна, то реакция не будет происходить самопроизвольно, но обратная реакция будет спонтанной. Ни АН ни AS не являются ни в каком смысле «более фундаментальными», чем АО. Тем не менее разделение AG на ДЯ и

)>$ позволяет глубже понять суть данного химического провеса. В этом разделе мы кратко рассмотрим смысл понятий Энтальпия» и «энтропия», а в следующем разделе проанализи-уем их роль в кислотно-основном взаимодействии в водной реде.

Энтальпия. Энтальпию, или теплосодержание, данного соеди-елия (Я), так же как и свободную энергию (G), нельзя расхитить или определить в абсолютном смысле. Можно измерить Ишь изменение энтальпии, сопровождающее данную реакцию, «ли ДЯ<0, реакция экзотермична, если АЯ>0, реакция эн-отермична. Когда AS для каждой из отдельных реакций в усматриваемой серии реакций малы по величине, ДО —ДЯ и Йменение энтальпии достаточно хорошо характеризует направЛЕНИЕ и скорость реакции. Более того, если AS велики по абСОЛЮТНОЙ величине, но для каждой отдельной реакции в расСМАТРИВАЕМОЙ серии они одинаковы, то изменение энтальпии мо-|ет служить мерой относительной легкости протекания каждой еакции. Случаи, когда в серии реакции AS^O или AS^CONST, тречаются довольно часто, и тогда в качестве «движущей си-и» реакции рассматривают изменение энтальпии, т. е. степень зотермичности или эндотермичности процесса. Это особенно йжно потому, что изменение энтальпии легко измерить с по-ОЩью калориметра и получить также ценные термохимичес-Ве данные, как теплоты образования соединений из элементов |Д#обр), энергии диссоциации связей в молекулах (Д), тепло-I сгорания (ДЯСГОР) и т. д. В последующих главах при анали-Свяэи строения с реакционной способностью молекул мы бу-р» широко использовать энтальпии реакций.

Энтропия. Многие процессы происходят самопроизвольно, не-Иотря на то что являются эндотермическими, т. е. идут с Пог-рщением теплоты из окружающей среды. Например, КС1 са-рпроизвольно растворяется в воде, хотя для этого процесса №>0. Это происходит из-за того, что второй член в главном равнении термодинамики, TAS, по абсолютной величине пре-"входит ДЯ и поэтому AG становится отрицательной. ВеличИ-АН/Т характеризует изменение энтропии окружающей сре-:, величина AS — изменение энтропии в изучаемой системе ?раствор в колбе), AG/7" — в окружающей среде плюс раствор | колбе (вся вселенная). Спонтанный процесс увеличивает эн-рюпию всей вселенной; хотя при этом взятые в отдельности йтропии окружающей среды или изучаемой системы могут ?меньшаться.

В противоположность энтальпии и свободной энергии соедиНЕНИЯ и сами элементы, их составляющие, имеют абсолютную Штропию. Это связано с тем, что по третьему закону термодинамики энтропия идеального кристалла при О К равна нулю. 1ледовательно,

I; AS"r = (сумма S'T продуктов—сумма S°T реагентов).

210

211

Энтропию Измеряют калориметрически из зависимости теплоемкости соединений или элементов от температуры. Это гораздо более сложный эксперимент, чем определение АН.

В основном электронном состоянии энтропия любого элемента, молекулы, кристалла и т. д. может быть представлена суммой трех слагаемых:

S — SnocT ~f" Cf вращ -f" С»кол,

где Snoci — энтропия, связанная с поступательным движением молекул (мера рассеивания частиц по объему раствора в кол-бе);

S.pan — энтропия, связанная с внутренним вращением вокруг о-связей в молекуле и с вращением всей молекулы как целого волчка;

SKOJ, — энтропия, связанная с колебаниями атомов в молекуле (растяжение и сжатие связей, деформационные колебания и т. д.).

Если в результате реакции увеличивается общее число частиц по сравнению с их числом до реакции, то энтропия поступательного движения возрастает [ASng„=Sn0], если число частиц уменьшается, то t\SM„<.0, если число частиц не изменяется, то ^S„„„ =а 0.

Например:

Л 1,1,5-триоксан

(CHa)sCOH-v(CHa)jC=CHj-r-H,0 (AS° = 37,3 ккал/моль) т/мт-бутанол изобутен

' зси=о

формальдегид [AS"=%Z$ ккал/моль)

О

сосен.

Н

= 0,5 ккал/моль)

н3с/ \coochs

цис-метнлкротонат

(реакция Дилма-Альдера) (*5"=-47,8 ккал/моль)

>с=с/

НЭСУ ^Н (Д5° траш-метнлк ротон ат

Последний пример показывает, что при изомеризациях энтропия поступательного движения не изменяется.

Если в продукте реакции возникают возможности для более свободных колебаний атомов, то колебательная энтропия возрастает. Например:

|днако когда продукты реакг,ин очень похожи на реагенты,

l5P0Tnv.ZTH„ Н6 йзменяет<4 поскольку как AS„L так и ^кол приблизительно равны ^улю

* (д5в= 0,4 ккал/моль)

ЧШ^^г-диметил циклопропан

г^№М,2-диметилцикло-пропан

'носительно большими размерами

к^ГоТя™^"ЛОП"" В "введенной ниже реакции изомериХизопропенилциклопролан

р^ениеЪ округ свя и'с-Са Пр°ДуКТе р

страница 73
< 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

Скачать книгу "Органическая химия. Часть 1" (12.07Mb)


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

 

 

Реклама
купить букет голубые орхидеи
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестницы компактные - доставка, монтаж.
кресло ch хром
хранение индивидуальный склад в москве

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)