Термины, связанные с цементом. Плоскости симметрии

Главная --> Справочник терминов

Плоскости симметрии Тейбор с сотр. утверждает, что при трении полимера по ровным металлическим поверхностям вклад от сопротивления «пропахиванию» пренебрежимо мал, а доминирующим фактором является адгезионная составляющая [11]. Это объясняется невысокой твердостью полимеров, которые легко «пропахиваются». Если силы адгезии между металлом и полимером больше когезионной прочности полимера, то скольжение происходит по плоскости, проходящей внутри полимерного образца, при этом величина кинематического коэффициента трения всегда оказывается больше 0,2. Если силы адгезии меньше, чем когезионная прочность, то скольжение происходит по поверхности контакта; при этом кинематический коэффициент трения оказывается меньше 0,1. В первом случае имеет место заметный перенос полимера на металлическую поверхность контртела, на которой образуется пленка толщиной около 1 мкм, во втором — перенос полимера пренебрежимо мал.

В разд. 3.2.1 мы выяснили, почему центры атомов в молекуле этена лежат в одной плоскости. Так как внутреннее вращение вокруг двойной связи невозможно (из-за я-связи), то соответствующим образом замещенные этены, например бутен-25, должны существовать в двух изомерных формах. Эти изомеры различаются своими свойствами, и тот, в котором обе ме-тильные группы лежат по одну сторону от плоскости я-связи-(т. е. плоскости, проходящей через оба атома углерода двойной связи и перпендикулярной плоскости молекулы), до недавнего времени обозначался как ч"с-изомер, а тот, в котором ме-тильные группы лежат по разные стороны от плоскости я-связи, —как туяшс-изомер:

Эти две пространственные модели отличаются друг от друга тем, что в первой из них оба атома водорода находятся по одну сторону от плоскости, проходящей через углеродные атомы и двойную связь, а во второй —

бодное вращение, так как для этого необходим разрыв связей. Водородные атомы молекул кротоновых кислот могут находиться или по одну сторону от плоскости, проходящей через углеродные атомы и двойную связь, или же на различных ее сторонах. Для обозначения первого положения перед названием изомера ставится приставка цис-, второе расположение обозначается приставкой транс-.

плоскости, проходящей через вершины тетраэдров, после чего перевернуть верхний тетраэдр вершиной вверх и поставить его на основание рядом с нижним тетраэдром.

Принципиальное отличие между этой орбиталью и орбиталью связывающей состоит в том, что третий член в приведенной формуле отрицателен, т.е. электронная плотность в межъядерной области уменьшается (рис. 1.5). В плоскости, проходящей через середину связи, где орбитали ISA и !SB имеют равные амплитуды, отрицательная интерференция максимально полная, и поэтому в орбитали возникает узел. Электрон, занимающий (Ьд-^в)-орбиталь, стремится «растолкнуть» ядра. Частично это обусловлено тем, что его почти нет в межъядерной области, и он находится в основном снаружи атомов, а поэтому стремится растянуть связь, чтобы находиться и с внутренней стороны атомов. Вследствие этого (15А-1^в)-орбиталь является антисвязывающей (другое название - разрыхляющая).

Возможность или невозможность взаимодействия между двумя орбиталями связана с симметрией этих орбиталей относительно одного и того же элемента симметрии. Взаимодействовать могут орбитали только одинаковой симметрии. На рис. 1.9,<я обе орбитали, s- up-, симметричны относительного горизонтальной плоскости, проходящей через межьядерную линию, а на рис. 1.9,6 ^-орбиталь симметрична, а/?г-орбиталь антисимметрична. Поэтому в первом случае есть взаимодействие, а во втором случае его нет.

Они получены путем так называемого неэмпирического квантовохимического расчета. Нижняя, «самая связывающая» орбиталь »yi охватывает все пять атомов. Хотя на рис. 1.14 показано тетраэдрическое расположение связей, форма орбитали ц>\ вовсе не говорит об этом. Ясно лишь то, что все пять ядер расположены внутри u/i, но вопрос о том, как они расположены, даже не ставится. Выше орбитали xyi располагаются три вырожденные заполненные орбитали ц>2, Ц>з, Ц>4- Каждая из этих орбиталей имеет по одной узловой плоскости, проходящей через атом углерода. Орбиталь х^2 имеет горизонтальную узловую плоскость, перпендикулярную плоскости чертежа; на ней кроме атома углерода лежат также два атома водорода (левые

плоскости, проходящей через середину полиеновой цепочки (хотя молекулы полиенов имеют и другие элементы симметрии: горизонтальную плоскость, в которой лежат ядра всех атомов, ось второго порядка, проходящую через середину цепи, точку инверсии в центре молекулы). В этом разделе приводятся правила, с помощью которых можно построить молекулярные тг-орбитали сопряженных линейных Ti-систем с любой длиной цепи.

Симметрия орбиталей. Орбитали чередуются по симметрии относительно зеркальной плоскости, проходящей через середину цепи, причем наиболее низкая по энергии орбиталь всегда будет симметрична.

Чтобы примеинть метод ВМО к реакции Дильса-Альдера, используем приближение граничных орбнталей (гл.2). Сначала в соответствии с рис. 2.8 (гл. 2) построим 71-орбнтали z/uc-бутадиеив и этилена с указанием их симметрии относительно зеркальной плоскости, проходящей через середину углеродных цепочек, и заселим орбнтали электронами. В основном электронном состоянии (термическая реакция) электроны заселяют парами самые нижние орбнтали. После этого отметим ВЗМО и НСМО для обеих молекул и определим их симметрию. Если симметрия ВЗМО одного реагента совпадает с симметрией НСМО второго реагента, то в результате возмущения (расщепления уровней) супермолекула будет стабилизироваться. Реакция Дильса-Альдера как раз представляет такой случай (схема 25.3). Эта реакция в основном электронном состоянии "разрешеив" по симметрии граничных орбнталей. В противоположность реакции Дильса-Альдера термическая димеризация этилеив "запрещеив" по симметрии граничных орбнталей, т.к. -л-орбнталь (ВЗМО) симметричив, а т!*-орбнталь (НСМО) антисимметричив

Вернемся к оптической активности. Оказывается, молекула может проявлять оптическую активность, если она не имеет центра или плоскости симметрии, т.е. если в молекуле имеется один или несколько хи-ральных, асимметрических центров. При этом один из эяантиомеров будет вращать плоскость поляризованного света по, а другой - против часовой стрелки, причем на одинаковый угол.

могут проявлять оптическую активность, если не имеют центра или плоскости симметрии. Смесь равных (эквимолекулярных) количеств оптических изомеров (право- и левовращающей форм) называют рацемической смесью или рацематом. Таковой является молочная кислота, полученная К. Шееле.

Об оптически неактивных соединениях, молекулы которых не имеют плоскости симметрии, но обладают центром симметрии, см. стр. 799.

Они имеют по два одинаковых асимметрических С-атома, вследствие чего можно ожидать существования двух оптически активных форм и одной жезо-формы (как у винной кислоты). Соединения типа А и соединения типа Б не имеют плоскости симметрии, но тип А содержит центр симметрии. Плоскость а,а делит молекулу на две половины, из которых одна при повороте на 180° превращается в зеркальное изображение второй (Ai). Поэтому соединения типа А оптически неактивны; оба их асимметрических атома имеют противоположные конфигурации (Ладенбург). Соединения типа Б не содержат центра симметрии и являются оптически активными.

в его молекуле плоскости симметрии, что возможно только при цис-рас-положении заместителей (ср. стр. 506).

Если в упругом теле имеется три плоскости симметрии, причем эти три плоскости взаимно заменяемы, то, требуя инвариантности А по отношению к преобразованиям

Пусть поверхность исследуемой области образована вращением некоторой кривой вокруг оси Оа1 = Ох (или имеет две плоскости симметрии Oala2, Oala3) и ограничена сечениями х = х, = = const, х = Хг = const, хг > Xi, х2 ' — • Xi = L, причем характерный размер любого поперечного сечения а1 ^ х = const много меньше длины L. Обозначим через S(x) площадь поперечного сечения х = const, через 1(х) — момент инерции этого же сечения относительно оси Оаг = Оу:

Если формы 1,2 — антиподы, то 3,4 — идентичные конфигурации, так как при повороте проекции 4 на 180° в плоскости рисунка она превращается в форму 3. Таким образом, вместо теоретически возможных четырех конфигураций винной кислоты (22=4) существует три стереоизомера: два антипода — D-винная (/), L-винная (2) — и их диастереомер — мезовинная кислота (3). Последняя оптически неак тивна вследствие «внутренней компенсации»: конфигурация верхнего асимметрического атома — правая, а нижнего — левая, в чем можно убедиться, используя описанный R, 5-метод. Следовательно, вращения плоскости поляризации, вызванные двумя асимметрическими атомами, компенсируются. Признаком мезоформы является наличие плоскости симметрии (показана штрихпунктирной линией), которая делит молекулу на две части, являющиеся зеркальными отражениями друг друга.

Если принять плоское строение циклогексана, то можно предположить наличие в молекуле плоскости симметрии. При конформационном рассмотрении обнаруживается ошибочность такого взгляда. Находясь по одну сторону кольца (цис-конфигурация), заместители вынуждены размещаться на различных по характеру связях а и е. При конверсии цикла с одинаковыми заместителями картина не меняется. Для 1,2-цис-дизамещенных циклогексана возможна лишь экваториально-аксиальная конформация с переходом а,е 5± е,а. Обе конформации оптически активны.

проявлять оптическую активность, есж она не имеет центра иж плоскости симметрии, т.е. если в молекуле имеется один или несколько хи-ральных, асимметрических центров. При этом один из энантиомеров будет вращать плоскость поляризованного света по, а другой - против часовой стрелки, причем на одинаковый угол.

могут проявлять оптическую активность, если не имеют центра или плоскости симметрии. Смесь равных (эквимолекулярных) количеств оптических изомеров (право- и левовращающей форм) называют рацемической смесью или рацематом. Т'аковой является молочная кислота, полученная К. Шееле.

Проводится сравнение Прозрачных растворов Прозрачного фильтрата Прозрачную бесцветную Пуриновых производных Пленочный испаритель Промышленное внедрение Плоскостях перпендикулярных Плоскости колебаний