ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические свойства углеводородов моторных топлив из "Химизм предпламенных процессов в двигателях" Сведения, касающиеся основных физико-химических свойств углеводородов моторных топлив, необходимы для понимания явлений, происходящих в двигателе, так как именно их химическая природа определяет характер всех звеньев процесса горения. [c.5] Термодинамические константы углеводородов, целиком зависящие от их строения, определяют их реакционную способность, в частности в условиях предпламенных и основных процессов горения в двигателе. Эти же константы позволяют оценить энергетические ресурсы углеводородных молекул и, следовательно, их значение как компонентов нефтяных моторных топлив. [c.5] Одной из величин, определяющих стабильность молекулы и самую возможность ее существования как устойчивой, цельной частицы, является теплота ее образования из атомов. Стандартной теплотой образования химического соединения Qp при постоянном давлении называют теплоту образования одной грам-молекулы (моля) соединения из простых веществ в стандартном состоянии. [c.5] Теплота образования, взятая с обратным знаком, соответствует изменению теплосодержания при реакции образования из простых веществ Qp = — АН/. Под изменением теплосодержания в процессах, протекающих при постоянном давлении, следует понимать изменение внутренней энергии, содержащейся в системе, плюс работа расширения системы. Следовательно, если реакция сопровождается выделением тепла, то изменение теплосодержания, ей отвечающее, будет отрицательным. [c.5] Пропан. . . и-Бутан. . . [c.6] Важным показателем свойств углеводородов является большая величина АН° при образовании изоструктур, чем при образовании нормальных аналогов такого же состава. Меньшее теплосодержание как следствие большего выделения тепла при образовании углеводорода связано с большей термической и термодинамической стабильностью. [c.6] Это объясняется выделением тепла при переходе нормального алкана в изоалкан. [c.6] Приведенные в табл. 2 теплоты изомеризации Д° нормальных алканов подтверждают сказанное. [c.6] Теплоты сгорания алканов (табл. 3) закономерно возрастают в гомологическом ряду с увеличением молекулярного веса углеводорода. [c.8] Как и в этой, так и во всех последующих таблицах, поскольку таблицы даны не для расчетов, мы умышленно опустили величину погрешности для каждого начения теплоты образования. [c.8] У алкенов (табл. 4 и 5) при перемещении двойной связи от периферии к центру молекул происходит уменьшение теплосодержания, что отвечает большей симметричности расположения наиболее прочной двойной связи и как следствие общей большей стабильности структуры. [c.9] В целом теплосодержание и теплоты сгорания алкенов ниже этих величин для алканов того же строения и с тем же числом углеродных атомов. [c.9] Три- и тетразамещенные производные бензола (табл. 6 и 7) при симметричном положении заместителей— 1, 3, 5 и 1, 2, 4, 5 также показывают меньшее теплосодержание и как следствие меньшую теплоту сгорания по сравнению с другими вариантами замещения в ядре. [c.9] Известно, что условием возможности протекания химического процесса является уменьшение свободной энергии системы. Поэтому при сравнительном изучении величин свободной энергии образования одного класса углеводородов (см. табл. 8) следует иметь в виду, что наименьшему абсолютному их значению отвечает наибольшая глубина химического превращения, а следовательно, и наибольшая термическая стабильность. [c.11] Под термической стабильностью как в данном случае, так и в дальнейшем мы понимаем устойчивость молекулы углеводорода к воздействию тепла, вызывающему в критических для данной молекулы условиях распад ее на структурные элементы (радикалы, непредельные углеводороды, водород и т. д.). [c.11] Термодинамическая вероятность процессов термической диссоциации и окисления углеводородов обусловлена образованием при этом продуктов, обладающих более низким уровнем свободной энергии. [c.11] Как следует из данных (табл. 9), свободная энергия образования разветвленных алкенов уменьшается при перемещении двойной связи к центру молекулы. При этом стабильность молекулы растет [9]. [c.11] Из данных табл. 10 следует, что среди ароматических углеводородов свободная энергия образования бензола минимальна. По мере роста молекулы алкилбензола с увеличением длины радикалов и их числа свободная энергия растет. В этом же направлении, как известно, падает и термическая стабильность молекул. [c.11] При равном количестве атомов углерода в молекуле углеводорода алкановые структуры, как правило, термически менее устойчивы, чем циклановые, а алкановые и циклановые менее устойчивы, чем ароматические. [c.11] Общая стабильность углеводорода непосредственно связана с числом и энергетической характеристикой составляющих молекулу связей. [c.11] Вернуться к основной статье