Водородная связь, влияние теплоты смешения

Установить наличие водородной связи можно различными способами, в том числе измерением дипольных моментов, по особенностям растворимости, понижению температуры замерзания, теплотам смешения, но наиболее важный способ основан на том влиянии, которое оказывает водородная связь на вид инфракрасных [9] и других спектров. Частоты колебаний в ИК-спектре таких групп, как О—Н и С = О, значительно сдвигаются, если эти группы участвуют в образовании водородной связи. При этом всегда наблюдается сдвиг полос поглощения в область более низких частот для обеих групп А—Н и В, причем для первых этот сдвиг более значителен. Например, свободная группа ОН в спиртах и фенолах поглощает в области от 3590 до 3650 см если же эта группа участвует в образовании водородной связи, полоса поглощения смещается на 50—100 см и расположена в области от 3500 до 3600 см [10]. Во многих случаях в разбавленных растворах только часть ОН-групп участвует в образовании водородных связей, а часть находится в свободном состоянии, тогда в спектрах наблюдается два пика. С помощью инфракрасной спектроскопии можно различить меж- и внутримолекулярные водородные связи, поскольку первые дают более интенсивный пик при повышении концентрации. Для определения водородных связей используются и другие виды спектроскопии КР-, электронная, ЯМР-сиектроскопия [11, 12]. Поскольку при образовании водородной связи протон быстро переходит от одного атома к другому, ЯМР-спектрометр записывает усредненный сигнал. Водородную связь определяют обычно по смещению химического сдвига в более слабое поле. Водородная связь меняется в зависимости от температуры и концентрации, поэтому сравнение спектров, записанных в разных условиях, служит для определения наличия водородной связи и измерения ее прочности. Как и в ИК-спектрах, в спектрах ЯМР можно различить меж- и внутримолекулярные водородные связи, так как последняя не зависит от концентрации. [c.115]

Водородные связи между молекулами растворителя обусловливают отсутствие какой-либо растворяющей способности спиртов, фенолов и незамещенных амидов в отношении полиакрилонитрила. С другой стороны, фенолы растворяют найлон 66 и терилен, так как в этих случаях энергии связей растворитель—полимер немного больше энергии связей растворитель—растворитель. Растворимость триацетата целлюлозы в некоторых фенолах, метилен-хлориде, хлороформе и смесях хлорированных парафинов со спиртами можно объяснить аналогичным образом. Высокая растворяющая способность хлорсодержащих растворителей, вероятно, обусловлена тем, что они имеют открытый положительный полюс (водородный атом) и менее доступный отрицательный полюс (атомы хлора), так что их энергия взаимодействия с веществами, молекулы которых содержат открытые отрицательные полюса (карбонильные и простые эфирные группы), больше. Они действительно обладают отрицательными теплотами смешения с различными простыми эфирами, ацеталями, кетонами и сложными эфирами [36]. Имеется слишком мало сведений о дипольном взаимодействии для того, чтобы с уверенностью предсказать, какое влияние будут оказывать водородные связи в каждом отдельном случае. Концепция донорных и акцепторных групп [14, 36], по-видимому, не дает в общем случае правильного ответа. [c.332]

Выделение или поглощение тепла при смешении веществ является результатом межмолекулярного взаимодействия. Последнее определяется химической природой и строением компонентов смеси. Как следует из анализа экспериментальных данных, теплоты смешения веществ могут изменяться в широких пределах. Для смесей неэлектролитов в зависимости от химической природы веществ теплота смешения составляет от нуля до нескольких сотен калорий на моль смеси. Наибольшие значения пол п1аются в случае смесей полярных веществ, особенно для веществ, склонных к образованию водородных связей. Учет теплоты смешения комнонентов при термодинамической обработке данных о равновесии осложняется тем, что опытные данные о теплотах смешения различных веществ весьма малочисленны и к тому же должным образом не систематизированы. Поэтому влиянием теплоты смешения часто не учитывается. Естественно, что при прочих равных условиях погрешность от пренебрежения теплотой смешения возрастает с увеличением различия температур кипения компонентов. [c.145]

Влияние природы растворителя на скорость реакции взаимодействия анилина с л-хлорфенилизоцианатом должно быть тесно связано с взаимодействием молекул реагентов с молекулами растворителя. При переходе от малополярных растворителей к нитросоединениям, эфирам и кетонам константы скорости отдельных потоков возрастают довольно резко, что, вероятно, связано со специфической сольватацией анилина, который может давать комплексы через водородную связь. В результате этого реакционная способность анилина увеличивается [7, 8]. Для второго реагента Л1-хлорфенилизоцианата можно ожидать образования таких комплексов только в хлороформе, нитробензоле и нитрометане. Приближенно оценить энергию взаимодействия между молекулами анилина и молекулами органического растворителя можно на основании данных по теплотам смешения анилина с различными раство- [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология