|
|
|
Главная --> Справочник терминов Равновесия диссоциации В треугольной диаграмме компоненты смеси изображаются вершинами равностороннего треугольника А, В, С. Каждая сторона треугольника соответствует содержанию одного компонента в смеси в количестве от 0 до 100% (от 0 до 1 при изображении состава в долях единицы). Любая точка на стороне треугольника изображает состав бинарной системы (например, в точке D имеем смесь, состоящую из 50% компонента Л и из 50% компонента С). Любая точка внутри треугольника изображает тройную смесь (например, в точке М смесь содержит 37% компонента А, 23% компонента В и 40% компонента С). Усреднение начальной высоты и величины восстановления сразу трех образцов в каждой секции производится усредняющим механизмом, состоящим из измерительного диска 1 и шариковой опоры 2. При этом измерительные пуансоны, воспринимающие изменение высоты образцов, располагаются в вершинах равностороннего треугольника, а шариковая опора и шток 9 — в центре треугольника. Для увеличения чувствительности измерительного механизма шток перемещается в подшипниковой опоре. Индикатор и датчик воспринимают усредненное значение высоты трех образцов. Сигнал от датчиков перемещения подается на электронный потенциометр 6, на диаграммной ленте которого записываются кривые "деформация-время". 5р2-Гибридизация. Эта гибридизация — результат смешения одной 2s- и двух 2р-орбиталей. При этом образуются три гибридные орбитали, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу (плоскость равностороннего треугольника). Третья 2р-орби-таль, не принимающая участия в гибридизации, сохраняет свою прежнюю форму и располагается в плоскости, перпендикулярной плоскости гибридных связей (рис. 5). Состояние атома углерода при этом называется вторым валентным состоянием. Этот тип гибридизации характерен для углерода, связанного двойной связью (непредельные углеводороды ряда этилена). Впервые объяснение различной устойчивости циклических систем дал немецкий химик А. Байер в своей «теории напряжения» (1885). Байер попытался связать устойчивость циклов с особенностями их строения. При этом он исходил из двух предположений: во-первых, циклические системы должны быть плоскими, во-вторых, за меру напряженности (или устойчивости) цикла Байер принял любое отклонение валентных углов от «нормального» угла 109°28' (угол в правильном тетраэдре). Именно такое отклонение валентных связей и обусловливает легкость или трудность образования цикла и создает, по Байеру, в молекуле напряжение, которое понижает ее устойчивость. Например, у простейшего алициклического соединения — циклопропана, который можно изобразить в виде равностороннего треугольника (рис. 27), направление валентных связей отклоняется В этом случае образуются три эквивалентные гибридные орбитали, каждая из которых называется зр2-орбиталью (тригональ-ная гибридизация). Такой способ обозначения гибридных орбиталей, возможно, не самый лучший, так как негибридные орбитали обозначают одной буквой, но следует помнить, что каждую из трех орбиталей называют sp2. Эти орбитали показаны на рис. 1.4. Все три оси лежат в одной плоскости и направлены к углам равностороннего треугольника, что согласуется с известной структурой ВРз, плоской молекулы с углами 120°. Трубки в дефлегматорах могут располагаться по вершинам равностороннего треугольника либо по вершинам квадрата, если смотреть в поперечное сечение дефлегматора. 48 Для описания процесса водной экстракции этилового спирта из сивушной фракции воспользуемся треугольной диаграммой (рис. 125). Вершины равностороннего треугольника соответствуют чистым компонентам А (сивушному маслу), В (этиловому спирту) и С (воде) . На сторонах треугольника отложено процентное содержание каждого компонента. Любая точка внутри треугольника характеризует состав смеси. Значительные отклонения углов между связями, от идеальных зна-" чений найдены в производных циклопропана, диклобутана и бшикличе-ских молекулах. Дополнительную энергию, содержащуюся в этих молекулах по сравнению с соответствующими нециклическими аналогами, называют угловым напряжением. Так как три атома углерода циклопропана по геометрическим соображениям должны находиться в вершинах равностороннего треугольника, то здесь углы равны 60°. Такое расположение означает существенное искажение нормальных тетраэд- Различный порядок обозначения вершин равностороннего треугольника приводит к образованию энантиомерной (относительно двухмерного пространства) пары треугольников. Многие из простейших моделей могут быть использованы для описания плоских молекул. Например, треугольник (28) является прообразом ацет- валентные углы значительно отклоняются от нормального тетра-эдрического значения. Байер был первым, кто предположил, что существует зависимость между напряжением в циклическом углеводороде и отклонением углов между связями от нормального тет-раэдрического значения [25]. Согласно этой теории, предполагали, что циклический остов имеет форму плоского многоугольника, и что напряжение выражается величиной искажения угла между связями. Исходя из этого, Байер предсказал, что напряжение в циклоалканах должно уменьшаться от циклопропана до циклопен-тана (минимальное значение), а затем вновь возрастать в цикло-гексане и больших кольцах. Однако предположение о том, что цик-. лоалканы являются плоскими, принятое в этой теории, было неверным [21]. В действительности единственным плоским соединением в ряду циклоалканов является простейший карбоцикл циклопропан, в котором три атома углерода расположены в углах равностороннего треугольника. Углы между атомами углерода в циклопропане сильно отклоняются от предпочтительного тетраэдрического угла, и в молекуле возникает сильнейшее угловое напряжение. Все вицинальные водородные атомы в циклопропане являются заслоненными и, несмотря на напряжение, эта система настолько жесткая, что существование конформационных изомеров за счет поворота метиленовых групп невозможно. В замещенных циклопропанах может проявляться как энантиомерия (например, транс-1,2-ди-метилциклопропан), так и диастереомерия (например, цис- и транс- 1,2-диметилциклопропаны). Однако в циклопропане и циклобутане связи С-С приобретают неустойчивость в связи с напряжением химических связей в цикле. В циклопропане три С-атома расположены в вершинах равностороннего треугольника, который образован линиями, соединяющими ядра атомов углерода. Углы между этими линиями составляют 60° (рис. 10.1), что меньше валентного угла гибридной sp3 -связи на 49°. Химическая связь в циклопропане не может образо- Опыт 3. Смещение равновесия диссоциации слабого электролита Одну пробирку с раствором аммиака оставьте в качестве контрольной, в другую добавьте 2—3 шпателя хлорида аммония. Перемешайте раствор стеклянной палочкой и сравните цвет полученного раствора с окраской раствора в контрольной пробирке. На увеличение или уменьшение концентрации ионов ОН" указывает изменение окраски раствора? Напишите уравнение диссоциации гидроксида аммония NH4OH. Объясните смещение равновесия диссоциации при добавлении к раствору хлорида аммония. Увеличилась или уменьшилась при этом степень диссоциации гидроксида аммония? Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций: а) получения гидроксида олова, б) взаимодействия его с кислотой и щелочью. Укажите названия полученных соединений олова. Напишите схему сложного равновесия диссоциации амфотерного гидроксида олова. Пользуясь этой схемой, объясните растворение гидроксида в кислоте и щелочи. Как изменяется концентрация катиона Sn2+ и аниона ЗпОГ в каждом случае? В две пробирки внесите по 3 — 4 капли раствора тетрахлорида олова SnCl4 и 2 н. раствора едкого натра до выпадения осадка тетрагидроксида олова. К полученному осадку до полного его растворения добавьте в одну пробирку несколько капель соляной кислоты, в другую — едкого натра. Отметьте наблюдаемые явления и сделайте вывод о характере тетрагидроксида олова. Напишите уравнения реакций: а) получения тетрагидроксида олова; б) взаимодействия его с кислотой и щелочью; в) схему равновесия диссоциации гидроксида, учитывая его амфотерный характер (тетра-гидроксид олова Sn(OH)4 отщепляет в растворе молекулу воды и образует анион SnOj;" — метастаннат-ион). 18. Напишите схемы равновесия диссоциации амфотерных гидроксидов: Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения: а) реакции получения гидроксида алюминия; б) реакций взаимодействия гидроксида алюминия с кислотой и щелочью; в) схему равновесия диссоциации гидроксида алюминия, Напишите уравнения получения комплексной соли кобальта, ее диссоциации, диссоциации комплексного иона, а также выражение его константы нестойкости. Объясните смещение равновесия диссоциации комплексного иона при добавлении спирта и воды. Для многих химических соединений равновесия диссоциации ображаюг при помощи нескольких уравнений и тем самым по-гчают несколько значений рК, например: блюдается (так, при 400 °С константа равновесия диссоциации Для диссоциации слабых электролитов в разбавленных водных растворах мерой кислотности является положение равновесия в реакции Константа равновесия (диссоциации) для этой реакции Кй =  Равновесное напряжение Радикалов последние Равновесного положения Равновесному состоянию Разбавляют дистиллированной Разбавления растворов Разбавлении реакционной Разбавленной хлороводородной Раздельное определение |
- |
Навигация