Водородная связь Водяной пар

Взаимопревращение типа цистин — цистеин лежит в основе методов придания шерстяным изделиям несминаемости, т. е. способности выдерживать многократное изгибание или сохранять отутюженные складки в процессе ношения одежды, а также при ее стирке и химической чистке. Все эти методы сводятся к расщеплению жестких цистиновых мостиков с одновременным переходом молекул шерсти под влиянием расщепляющего агента, способного к образованию водородных связей (водяного пара, водного раствора мочевины), в более устойчивую пространственную форму (переход а-кератина в р-кератин) и повторному созданию цистиновых и других, более прочных поперечных связей. [c.290]

Изучение свойств надкритического водяного пара обычно проводят путем сопоставления их с соответствующими свойствами воды. В отличие от ранее рассмотренных в этой главе растворителей вода является полярным веществом и характеризуется ажурной молекулярной структурой. Молекулы воды в каркасе связаны водородными связями, в среднем с четырьмя ближайшими к ней соседями. При повышении температуры до комнат- [c.19]

Наличием внутримолекулярной водородной связи объясняют также способность о-нитрофенола (в отличие от /гара-изомера) перегоняться с водяным паром (он не образует межмолекуляр-ных водородных связей). [c.344]

К этой форме адсорбции примыкает поглощение водяных паров на поверхности многих ионных кристаллов, когда молекулы воды взаимодействуют с этими ионами с образованием донорно-акцепторных или водородных связей или притягиваются ионом в результате ионно-дипольного взаимодействия. В таких случаях поляризующее действие ионов, в особенности при их малом размере и относительно высоком заряде, может значительно усилить способность адсорбированных молекул воды к образованию водородных связей с другими молекулами, которые образуют, так сказать, второй слой адсорбированных молекул. Этот эффект в более слабой степени, по-видимому, может распространяться и на последующие слои . [c.24]

Значительной способностью адсорбировать водяные пары обладают многие гидратированные формы кремнезема и силикаты, причем молекулы воды могут соединяться в этих случаях водородными связями с кислородными атомами, содержащимися в группах или в силикатных анионах. [c.24]

В жидкой воде молекулы ассоциированы, т.е. объединены в более крупные частицы, причем устанавливается равновесие между молекулами воды, связанными в ассоциаты, и свободными молекулами воды. Наличие ассоциатов повышает температуру и кристаллизации, и испарения воды, и диэлектрическую проницаемость. При увеличении температуры растет доля свободных молекул. При испарении воды ассоциаты разрушаются и водяной пар при невысоких давлениях состоит из свободных молекул Н2О. Однако при повышении давления молекулы воды сближаются и образуют водородные связи, происходит ассоциация молекул. По мере повышения давления пар приближается по своему строению к жидкому состоянию. Это вызывает увеличение растворимости в паре соединений с ионными связями. [c.343]

Прочность водородной связи гораздо меньше, чем обычных валентных (энергия ее для воды составляет примерно 5 ккал/моль). Поэтому стянувшиеся вместе молекулы могут разойтись, затем вновь стянуться в других комбинациях и т. д. В результате жидкая вода одновременно с простыми молекулами H2O всегда содержит и более сложные молекулярные агрегаты (НгО) . Расчетным путем было показано, что отдельные молекулы (НгО)2 должны присутствовать в водяном паре даже при очень высоких температурах. Имеются указания и на их наличие в атмосфере. [c.136]

В водяном паре уже заметна тенденция к образованию групп из нескольких молекул воды — при невысоких температурах в паре существуют парные (димерные частицы) воды. В кристаллах льда каждая молекула воды окружена четырьмя другими, так что получается правильная тетраэдрическая структура (гексагональная сингония). Протоны, осуществляющие водородные связи, находятся между атомами кислорода, причем характер их движений таков, что нельзя сказать, какому атому кислорода принадлежит данный протон — в среднем он связан одинаково прочно с обоими кислородными атомами. Вероятно (Ю. Е. Пинчуков), водородная связь может находиться и в ионизированном состоянии, когда к одной из связанных молекул приближен протон, а другая почти потеряла его НО-... Н+—ОН2. Такому образованию, конечно, свойствен значительный момент диполя. [c.244]

Наличием хелатного кольца можно объяснить и отмечавшийся выше факт, что о-оксиазобензол, в отличие от пара-изомера, перегоняется с водяным паром, так как в этом случае водородная связь должна ослаблять свойства, типичные для о-оксисоединения. [c.274]

Все три стадии взаимодействия металла с водяными парами при нормальных температурах могут быть представлены моделью, приведенной на рис. 31, где иллюстрируются на примере цинка стадии хемосорбции воды (й), физической адсорбции с образованием водородных связей (б) и химического превращения хемосорбционного комплекса в конечный продукт реакции— гидроксид цинка (в). [c.58]

Для растворов водяного пара в газах, образующих с водой водородные связи (диоксид углерода, сероводород), парциальный молярный объем водяного пара в газовой фазе может быть весьма малым уже при давлениях 5—13 МПа (см. гл. IX). [c.98]

Кубические уравнения состояния требуют специальных изменений для применения их к смесям, включающим полярные компоненты и компоненты, участвующие в водородных связях (в частности к смесям газов с водяным паром). Вопрос этот будет рассмотрен ниже. [c.136]

Следует отметить, что перегонка с водяным паром в некоторых случаях позволяет добиться и хорошего разделения смеси веществ. Известным классическим примером является метод разделения о-, м- и п-нитрофенолов, основанный на том, что о-нитрофенол вследствие образования водородных связей отгоняется гораздо легче, чем его изомеры. [c.288]

Разделение полученных изомеров достигается сравнительно легко, потому что о-нитрофенол, в отличие от га-нитрофенола, перегоняется с водяным паром. Напо шим, что с водяным паром перегоняются вещества, которые не взаимодействуют с водой. Молекулы га-нитрофенола образуют с молекулами воды прочные водородные связи, которые существенно понижают летучесть этого соединения [c.73]

Особое место среди кристаллов занимает твердая вода. Лед имеет очень ажурную тетраэдрическую структуру типа алмаза. Каждый атом кислорода имеет КЧ = 4, но две связи у него ковалентные, а две — водородные. При О °С и давлении 1 атм (1,013 10 Па) часть водородных связей разрушается, а перегруппировка молекул сопровождается уменьшением объема (уникальный случай в молекулярной физике). Эта перегруппировка продолжается до 4 С — температуры максимальной плотности воды. При дальнейшем повышении температуры тепловое движение продолжает разрушать связи, межмолекулярные расстояния увеличиваются, плотность падает, и при 100 °С последние водородные связи разрушаются, вода переходит в водяной пар, состоящий из неассоциированных молекул HgO. [c.292]

Полученные изомеры легко разделяются. Например, о-нитрофенол имеет более низкую растворимость в воде, заметно более низкую температуру кипения и, кроме того, легко перегоняется с водяным паром. Эти свойства о-нитрофенола объясняются сильной внутримолекулярной водородной связью в его молекуле. [c.75]

Превращение пара-водорода в орто-водород (реакция протекает через промежуточную стадию, в которой водород — водородная связь ослабляется и молекула расщепляется) синтез воды из водорода и кислорода энергия активации образования воды 18 ккал для атомного обмена между и водяным паром энергия активации меньше 6 ккал Разложение закиси азота на азот и кислород [c.192]

Известно, что вода в жидком состоянии представляет собой смесь ассоциированных образований, содержащих до 8 молекул. Растворение таких структур в топливе должно сопровождаться разрывом водородных связей в ассоциатах, для чего должна затрачиваться энергия. Этим объясняется тот факт, что вода переходит в топливо из жидкой фазы ( водяной подушки ) с меньшей скоростью, чем из воздуха. Как видно из рисунка, топливо быстрее насыщается водой из воздуха с относительной влажностью 95%, чем из водяного слоя под топливом. Эти зависимости свидетельствуют также о том, что в обычных условиях хранения полностью обезвоженное топливо довольно быстро вновь насыщается водой. [c.53]

При более высоком содержании воды в бензоле ее молекулярный вес увеличивается с повышением концентрации воды в бензоле. Если считать, что в ассоциированном состоянии находится только избыточное при данной температуре количество воды, то молекулярный вес воды, образующей водородную связь с молекулами присадки, окажется равным 72, т. е. присадка удерживает в растворенном состоянии ассоциат, состоящий из четырех молекул воды. Избыточная вода начинает выделяться в тот момент, когда содержание ее в топливе становится настолько высоким, что последнее не может удерживать ее без добавления присадки. Присадка взаимодействует с выделившейся водой (образуется водородная связь) и удерживает ее в топливе в растворенном состоянии. Можно предположить, что присутствие присадки в топливе не оказывает влияния на первичный процесс выделения избыточной воды из топлива происходит конденсация водяных паров на центрах конденсации с образованием первичных ассоциатов, которые взаимодействуют с присадкой, и благодаря этому удерживаются в топливе, т. е. присадка практически повышает растворимость воды в топливе. [c.132]

Инертное химическое соединение — силикагель может быть использован для адсорбции многих веществ. Благодаря своим высоким гидрофильным свойствам, силикагель— ценный адсорбент при сорбции водяных паров. Адсорбированная вода удерживается на силикагеле за счет водородных связей ОН-группы поверхности решетки. [c.117]

Заметное влияние типа излучений на выход разложения воды по энергии, вероятно, зависит от степени разделения возникших Н- и ОН-радикалов, образовавшихся в треке ионизирующего луча, или от аномального распределения Н- и ОН-радикалов [86, 94]. Например, предполагается, что положительные ионы, возникшие по каждому следу а-частицы, протона или дейтона, быстро диссоциируют на Н" и радикал ОН, тогда как электрон, появившийся от первичного процесса, захватывается только на некотором расстоянии от этого пути. Вследствие этого создается избыток ОН-радикалов вдоль центра пути и избыток Н-радикалов в зоне, окружающей этот центр. Это увеличивает вероятность рекомбинации двух гидроксильных радикалов с образованием перекиси водорода и двух Н-атомов в молекулу водорода. При облучении рентгеновскими, у- или -лучами логично предполагать, что ОН- и Н-радикалы образуются в значительно меньшей концентрации и распределены более равномерно, что увеличивает вероятность их рекомбинации с образованием исходной воды. Аллен [96] показал, что потеря энергии быстрыми электронами, проходящими через воду, происходит внезапными толчками, что приводит к образованию скоплений пар ионов вдоль пути этих электронов, что также должно влиять на распределение ОН- и Н-радикалов. У нас очень мало сведений об относительных выходах по энергии в водяном паре по сравнению с выходами в жидкой воде. Однако близость между молекулами воды и наличие водородных связей в жидком состоянии, как можно предполагать, обусловливают значительные различия в механизмах реакций в обеих фазах. [c.62]

Согласно вышеизложенному, можно было бы ожидать, что спектроскопические методы позволяют обнаружить наличие сколько-нибудь заметного числа молекул, соединенных водородными связями в водяном паре. Поэтому интересно, что тщательное сравнение инфракрасных спектров разбавленного и концентрированного водяного пара в области моды 2 не показывает различий в частотах поглощения. Так, например, Бенедикт и другие [17] сравнили солнечный спектр атмосферы (разбавленный водяной пар при средней температуре 14° С) со спектром почти насыщенного пара (давление 1 атм, температура 110° С) в области моды уо. В обоих случаях они измерили частоты спектральных линий и их интенсивности в области от 770 до 2200 см . Найденные ими различия относились к незначительным изменениям интенсивности, приписываемым изменению температуры. Был сделан вывод, что, если димеры, имеющие квантованные вращательные состояния, присутствуют в насыщенном водяном паре при давлении 1 атм, их концентрация относительно мономеров должна быть менее 1%. [c.53]

Короткодействующие силы, может быть водородные связи, сходные с водородными связями во льду, могут влиять на взаимодействие молекул в водяном паре. Второй вириальный коэффициент может быть корректно вычислен, даже если эти силы неполностью описываются потенциальной функцией. Однако вычисление третьего вириального коэффициента сопряжено с более точной потенциальной функцией, следовательно, он ие может быть вычислен без учета этих сил. [c.61]

Для жидкой воды Уэлл и Горниг [368] иредположили, что частота максимума несвязанной валентной полосы группы ОН является характеристикой средней энергии водородной связи, так как более искаженные водородные связи имеют более высокие частоты. Если это предположение корректно и если конфигурационная энергия обусловлена искажениями водородных связей, появляется возможность связать частоту максимума несвязанной валентной полосы О—Н с конфигурационной энергией. Такая корреляция возможна ири использовании уравнения (4.5). Величина Avo-h в уравнении (4.5) определяется как разность частоты валентных колебаний группы О—Н парообразного раствора HDO (3707 см ) и частоты, соответствующей максимуму несвязанной валентной полосы О—Н в жидкой воде или во льду. Величина АЯ° находится как разность конфигурационных энергий (на моль водородных связей) водяного пара при 100° С и жидкой воды или льда при более низкой температуре. При значении С = 0,007 и /(==2,70 конфигурационная энергия, вычисленная с помощью уравнения (4.5), хорошо согласуется с конфигурационной энергией, найденной выше для всех трех фаз воды (рис. 4.12). Это соответствие свидетельствует [c.183]

Практически все встречающиеся в литературе изотермы сорбции воды на торфе относятся к IV типу. Это характерно как для естественного торфа, так и для его моноионно замещенных форм, а также для торфа, модифицированного поверхностно-активными веществами (ПАВ) [209]. Дифференциальная теплота сорбции воды на различных видах естественного и модифицированного торфа также одинакова и при низком относительном давлении водяных паров (ф) равна примерно энергии четырех водородных связей. Кроме того, при использовании метода подобия в пределах 0<ф< 0,7 результаты по сорбции воды на естественном деминерализованном торфе, его Ыа- и Са-формах, а также на торфе, модифицированном неионогенными и анионными ПАВ (соответственно НПАВ и АПАВ) хорошо укладываются на одну и ту же изотерму [210], т. е. во всех рассмотренных случаях механизм сорбции воды на торфе можно считать одинаковым. [c.65]

ВЫСОКИХ температурах. Пятый вирпальный коэффициент, как предсказано, должен быть отрицательным при температурах выше критической температуры Гкр, однако пока не проводились достаточно точные измерения для определения значений Е. Только для водорода, гелия и неона были проведены измерения при достаточно высоких приведенных температурах с целью экспериментального определения максимума В. Максимумы и отрицательные значения С и О почти никогда не наблюдались экспериментально. Первое отрицательное значение С для неполярных газов было получено в 1966 г. (СН4 и СгНе) [35] и для простого полярного газа в 1964 г. (С(СНз)зС ) [36]. Более ранние работы с водяным паром [37] и с метанолом и этанолом, т. е. с веществами, молекулы которых имеют сильные водородные связи, показали, что коэффициенты С и, возможно, О имеют отрицательные значения. Было сделано предположение, что в парах спиртов основное значение имеют димеры и тетрамеры [38, 39]. Это можно объяснить с помощью фиг. 1.2. Отрицательные значения С и В наблюдаются при температурах гораздо ниже критической, а при этих температурах максимальное давление в опыте не превышает давления насыщенного пара. Это давление обычно не очень высокое, поэтому вклад в сжимаемость за счет С и О очень мал и не может быть легко измерен. [c.20]

При нитровании фенола можно получить 2,4-динитрофенол и 2,4,6-тринитрофенол (пикриновую кислоту). 2-Нитрофенол гораздо более летуч с водяным паром, чем 4-нитрофенол, что объясняется образованием внутримолекулярной водородной связи между соседними группами ОН и N02. При бромирова-нии фенола бромной водой очень легко образуется 2,4,6-три-бромофенол. [c.154]

Атом водорода в этих соединениях одновременно связан с двумя гетероатомами и как бы замыкает новое шестичлениое кольцо, имеющее квазиароматнческий характер. Это придает внутримолекулярной водородной связи большую прочность и значительно изменяет физические и химические свойства соединения. Например, о-нитрофенол имеет менее кислый характер, чем пара-изомер, более низкую температуру плавления, хуже растворим в воде и перегоняется с водяным паром. Электронодонорное влияние группы ОН иа ароматическое кольцо в нем ослаблено. В случае салициловой кислоты образование водородной связи усиливает кислотные свойства карбоксильной группы эта кислота сильнее, чем п-гидроксибензойная. Электронодонорное влияние группы ОН в Салициловой кислоте ослаблено. В хинизарине образование водородных связей заметно ослабляет кислотные свойства гидроксильных групп и значительно углубляет окраску соединения. [c.53]

ВЛАГОПРОНИЦАЕМОСТЬ полимеров, способность полимерных материалов пропускать водяные пары при наличии перепада давления последних. Зависит от хим. состава и структуры полимера, концентрации воды в нем и т-ры. Коэф. В. (Й ) определяется массой паров воды, прошедшей в единицу времени через единицу площади прн единичных толщине и перепаде давления водяных паров связан с коэф. р-римооти (5) и коэф. диффузии (О) ур-нием W= = 03, Диффузия паров воды в гидрофобных полимерах (полиолефинах, фторопластах, фенопластах и др.) происходит так же, как диффузия инертных газов (см. Газопроницаемость). Гидрофильные полимеры (напр., целлюлоза, поливиниловый спирт, полиамиды) содержат полярные группы, способные образовывать с водой водородные связи. Коэф. диффузии таких полимеров зависят от содержания в них воды. Изменение О с содержанием воды в полимере м.б. оценено с хорошим приближением по формуле [c.391]

Взаимодействие между молекулами воды. Структура кои-деисироваииых фаз. Молекулы В., обладая значит, дипольным моментом, сильно взаимод. друг с другом и полярными молекулами др. в-в. При этом атомы водорода могут образовывать водородные связи с атомами О, N, F, I, S и др. В водяном паре при невысоких т-рах и умеренных давлениях присутствует небольшое кол-во (ок. 1% при т-ре кипения и атм. давлении) димеров В, (для них ДЯ бр 15 кДж/моль), расстояние между атомами кислорода 0,3 нм. В конденсиров. фазах каждая молекула В. образует четыре водородные связи две-как донор протонов и две-как акцептор протонов. Средняя длина этих связей в кристаллич. модификациях льда и кристаллогидратах ок. 0,28 нм. Угол О—Н...О стремится к 180°. Четыре водородные связи молекулы В. направлены приблизительно к вершинам правильного тетраэдра (рис. 2). [c.395]

Специфические трудности возникают при исследовании диффузии и сорбции воды в полярных полимерах вследствие высоких значений когезии и интенсивного образования водородных связей Дополнительные осложнения вызывает и значительное теплообразование, которым сопровождается сорбция воды гидрофильными полимерами. Пёренос воды в полярных полимерах при повышенных концентрациях водяного пара характеризуется образованием своеобразных скоплений — роев воды в полимере [c.63]

Вначале эти частицы агрегируют в короткие цеиочки, образуя очень открытую трехмерную кремнеземную сетку геля, заполняющую водную фазу. По мере удаления воды происходит постепенное сжатие этой сетки. Однако ири нормальной температуре остается слой воды толщиной, вероятно, в несколько молекул, который связан водородной связью с силанольной иоверхностью кремнезема. Таким образом, сформировавшийся гидратированный гель имеет более низкое давление водяного [c.46]

Кроме образования хелатной форлш, возможно также возникновение внешней водородной связи. Если гидроксильный атом водорода образует хелаты, то, как показано выше, физические свойства соединения в большей или меньшей степени изменяются. Так, при образовании хелатов повышается летучесть и увеличивается растворимость в неполярных средах. о-Нитрофенол перегоняется с водяным паром быстрее, чем его иара-изомер. Кроме того, химические свойства гидроксила частично маскируются. Известна, например, пассивность группы ОН в 1-оксиантрахи-ноне (IV) [c.21]

Следует отметить, что периодичности в экваториальном направлении, как правило, не наблюдается, что делает в значительной мере условным выделение в образце фибриллярных образований, направленных вдоль оси ориентации. Тонкие детали фибриллярной организации во многом предопределяют оптимум механических свойств, достижимый для таких систем. Некоторые возможности управления такой фибриллярной структурой, без изменения ее природы, можно рассмотреть на примере поли-винил-спиртовых (ПВС) волокон. ПВС-волокна формовали мокрым способом на лабораторном микростенде [16]. Затем свежесформованные волокна подвергали пластификационной (в атмосфере перегретого водяного пара) и термопластификационной вытяжкам. Схема установки представлена на рис. 2. Присутствие перегретых водяных паров приводит к разрушению водородных связей в ПВС, т. е. к ослаблению межмолекулярного взаимодействия, препятствующего переориентации цепей. Это выражается и в уменьшении теплоты плавления, что вызывает снижение температуры плавления [см. формулу (1). [c.52]

Напротив, пйрд-изомер образует только межмолекулярные водородные связи, лучше растворяется в воде, имеет более высокую температуру плавления и не перегоняется с водяным паром. [c.75]

В заключение следует сказать несколько слов об образовании водородных связей. Несмотря на то что имеются убедительные доказательства существования водородных связей во льду и жидкой воде, мы не располагаем прямыми данными о наличии водородной связи между двумя молекулами воды в парообразном состоянии. Действительно, спектроскопические исследования показывают, что водородные связи редко имеют место в водяном паре или вообще не существуют в нем. Этот вывод основан на наблюдении, что образование водородной связи между молекулой, содержащей гидроксильную группу (X—О—Н) и другой атом, обычно сопровождается заметным уменьшением валентной частоты О—П и незначительным увеличением деформационной частоты X—О—Н [280] (см. пункты 3.5.1 и 4.7.1). Сходные, но меньшие по величине сдвиги частоты наблюдались в процессе образования димеров и других малых полимеров из молекул воды. Авторы работы [356] наблюдали такие сдвиги при изучении инфракрасного спектра молекул воды, находящихся в матрице из атомов азота при 20 К. При этом наблюдаемые полосы поглощения 3546 и 3691 см были отнесены к валентным модам димеров (НгО)2. Эти частоты значительно ниже, чем валентные моды V] и у.- изолированных молекул Н О (3657 и 3756 см соответствен1ю). Эти авторы отнесли наблюдаемую полосу поглощения при 1620 см к деформационной моде димера. [c.52]

Следует отметить, что выражение водородная связь использовалось выше для обозначения специфической ассоциации атома водорода одной молекулы с неподеленной парой электронов другой молекулы, как это имеет место во льду. Второй вириальный коэффициент пара (п. 2.1.3) не оставляет сомнения в том, что димеры присутствуют в водяном паре. Однако нет данных, подтверждающих, что эти димеры содержат водородные связи типа найденных во льду. Действительно, температурная зависимость второго вириального коэффициента может быть объяснена с помощью потенциальных функций, содержащих только члены, подобные рассмотренным выше. При этом любая потенциальная функция скорее будет связана с взаимной ориентацией двух молекул воды типа голова-к-хвосту (см. рис. 2.3 а), а не с взаимными ориентациями молекул, существующими во льду (см. рис. 2.3 е). Водородные связи между молекулами воды могут быть стабильными только в кластерах, где среднее число водородных связей больше, чем в димере. Из-за недостатка информации о водородных связях между молекулами в водяном паре отложим изучение потеициальпых функций молекул воды, соединенных водородными связями, до главы, в которой рассматривается лед. [c.53]