|
|
|
Главная --> Справочник терминов Определить температуру В различных молекулах могут содержаться одни и те же группы (функциональные), которые имеют практически одни и те же частоты в ИК-спектрах. Такие частоты называются характеристическими. К ним относятся, например, валентные колебания связей С = О (1740—1720 см-!), С = С (Ш80—1620 см-1), С—Н (3000— 2850 см"1), О — Н (3600—3200 см~М и др. Сравнение полос поглощения (частот колебаний) исследуемого вещества с таковыми соединений, строение которых установлено ранее, позволяет определить структуру нового соединения. В качестве примера рассмотрим ИК-спектр ацетона (рис. 8). Исследование ИК спектров большого числа органических соединений показало, что одни и те же функциональные группы, входящие в их состав, имеют практически одни и те же частоты колебаний. Такие группы отличаются определенной автономностью и ведут себя независимо от остальной части молекулы. Соответствующие им частоты колебания называют характеристическими (см. Приложение, табл. 1) и используют для индентификации функциональных групп. К таким колебаниям относятся, например, валентные колебания связей С=О (1740—1720 см'1), С=С (1680—1620 см"1), С—Н (3100—2850 см'1), О—Н (3600— 3200 см'1) и др. Сравнение полос поглощения (частот колебаний) исследуемого вещества с полосами поглощения соединений, строение которых установлено ранее, позволяет определить структуру нового вещества. Особый интерес представляет область 1500—700 см'1, в которой содержится большое число полос, отвечающих, в основном, деформационным и некоторым валентным колебаниям. Характер спектра в этом интервале частот существенно изменяется даже при небольших изменениях в структуре соединений. Эта область называется областью «отпечатков пальцев». На примере полиизобутилена (ПИБ) [(СНзЬ—СН2]„ рассмотрим порядок вычисления <ДЯ22>. Если принять нормальные расстояния для С—Н-связи (0,109 нм) и тетраэдрические валентные углы, то расстояние между протонами СН3- или СНг-групп будет 0,178 нм. Подстановка этого значения в формулу (8.9) с N=3 дает значение второго момента СН3-группы 22,5 Гс2, при N=2 имеем для метильной группы <ДЯ22> = 11,2 Гс2. Если пренебречь вкладом более удаленных протонов, то второй момент ПИБ будет [(6/(8 -22,5)+2/(8 • 11,2)] Гс2 = = 19,7 Гс2. Если предположить, что протоны различных групп не могут сблизиться на расстояние, меньшее двойного ван-дер-ваальсова радиуса (0,24 нм)г то можно показать, что их вклад в <ДЯ22> не может превысить 10 Гс2. В то.же время экспериментальное значение <ДЯ22> близко к 40 Гс2. Это расхождение может быть объяснено тем, что в цепи полиизобутилена протоны соседних СН3-групп могут сближаться на расстояние, меньшее 0,24 нм. Это предположение основано на данных рентгеноструктурного анализа ПИБ, закристаллизовавшегося при растяжении. Так как точная кристаллическая структура ПИБ не определена, целесообразно рассмотреть несколько моделей. Наиболее точные результаты дает модель, согласно которой полимерная цепь имеет форму спирали с семью мономерными единицами в витке. Если принять, что углы тетраэдрические, то <ДЯ22> = 39 Гс2. Если принять угол С—СН2—С равным 126°, то <ДЯ22> = = 41 Гс2. Таким образом, метод ЯМР может помочь определить структуру за-стеклованного полимера. Как для ПИБ, так и для полипропилена даже при температуре жидкого азота не достигаются предельные значения <ДЯ22>, что может быть объяснено только движением СНз-групп. Пример 2. Определить структуру углеводорода C9Hi2 по спектру ПМР, воспроизведенному на рис. 4.7. Пример 3. Требуется определить структуру ароматического соединения Пример 2. Определить структуру углеводорода C9Hi2 по спектру ПМР, воспроизведенному на рис. 4.7. Пример 3. Требуется определить структуру ароматического соединения ' Пример 4. Определить структуру углеводородов С5Н8, один из которых имеет 4° 0,6806, и Пд 1,4191, а- второй — 4° 0,6830 и «2D° 1,4280. на рис. 9.5. Определить структуру соединения. Определить структуру углеводорода на основании его температуры кипения (177° С), показателей преломления (п*° 1,4926, /г2» 1,5026, п™ 1,4886) и дованяе до конца и полностью определить структуру кристаллического Полимера. гидраты напоминают лед или мокрый спрессованный снег. Для определения равновесных условий образования гидратов природных газов широко используется номограмма, представленная на рис. III.2 [5]. По этой номограмме, зная плотность газа (по отношению к воздуху) и давление, можно определить температуру начала гидратообразования. Устойчивая область существования гидратов располагается выше кривых, приведенных на рис. III.2. Имея величину Qa6c, можно определить температуру насыщенного абсорбента, выходящего с низа абсорбера Из теплового баланса абсорбера можно определить температуру насыщенного раствора па выходе из абсорбера. Упрощенно количество тепла, образующееся при очистке газа от H2S и С02, можно определить по следующей схеме: Для анализа смеси антрахинон-1- и 2-сульфокислот можно воспользоваться разницей в растворимости различных солей; однако целесообразнее перевести кислоты в хлорантрахиноны действием хлората калия и соляной кислоты [777а] и определить температуру плавления смеси. Задание 13. Очистить от -примесей методом возгонки одно из следующих веществ: нафталин, бензойная кислота... Определить температуру плавления, сопоставить с литературными данными, вычис- Поскольку уравнение энергетического баланса включает вторые производные по л: и по у, то использован прямой вариационный метод расчета, предложенный Писманом [49]. Для решения уравнения (14.2-25) этим методом нужно определить температуру при трех значениях времени и решать уравнение дважды — для каждого направления отдельно. В результате испытаний строят зависимости коэффициента морозостойкости от температуры. Эти зависимости позволяют, во-первых, определить температуру морозостойкости Тк на образцах любых форм и размеров; во-вторых, заранее определить свойства полимерного материала, работающего в условиях эксплуатации при различных режимах деформации (сжатии, растяжении или изгибе) и, в-третьих, заранее определить свойства полимерного материала, работающего не только в статических условиях, но и в условиях динамического нагружения. Определить температуру кипения одной из органических жидкостей, например этилового спирта, хлороформа, четыреххлористого углерода, бензола и т. д., руководствуясь приведенной методикой. Определяя температуру кипения, необходимо знать давление, при котором она определялась. Если хотят знать ориентировочную температуру кипения в вакууме, основываясь на температуре кипения вещества при атмосферном давлении (и наоборот), пользуются готовыми номограммами (рис. 81). Например, чтобы определить температуру Задание 13. Очистить от примесей методом возгонки одно из следующих веществ: нафталин, бензойная кислота... Определить температуру плавления, сопоставить с литературными данными, вычис- 2. Определить температуру плавления полиамида.  Орбитальной симметрией Орбиталей реагентов Органические галоидные Органические люминофоры Органические полимерные Органических галогенидов Органических лабораториях Органических материалов Органических пигментов |
- |
Навигация