Теплота и химическое строение

Такой же вывод можно сделать и в теХ( случаях, когда при работе двигателя на двух топливах, близких по физическим, но различающихся по химическим свойствам, наблюдается существенное различие параметров рабочего процесса. Например, н-гептан и изооктан (2,2,4-триметилпентан) характеризуются близкими физическими свойствами температура кипения 371,4 и 372,3 К, теплота испарения 31,7 и 31,0 кДж/моль, давление насыщенных паров при 373 К равно 1,06-10 и 1,04-10 Па соответственно. В то же время они различаются по октановому числу, зависящему от химического строения молекулы у н-гептана октановое число принято равным нулю, а у изооктана — 100. С точки зрения физической модели при работе карбюраторного двигателя на обоих топливах параметры рабочего процесса должны быть идентичными. Однако хорошо известно, что прн степени сжатия, превышающей 2,8 (у современных двигателей она равна 7—9), двигатель на н-гептане работает с детонацией , которая может привести к его разрушению. [c.145]

Химическое строение звеньев макромолекулярных цепей влияет на величину сил межмолекулярного взаимодействия. Полимеры, принадлежащие к группе алифатических углеводородов, не имеют полярных групп, поэтому в них связь между отдельными макромолекулами является только результатом действия дисперсионных сил. Дисперсионные силы межмолекулярного притяжения возникают вследствие поляризации молекул под влиянием непрерывного изменения взаимного положения электронов и ядер в каждом атоме, входящем в состав макромолекулы. Величина дисперсионных сил сравнительно мало зависит от температуры, но резко возрастает с уменьшением расстояния между макромолекулами. Силу межмолекулярного взаимодействия характеризуют величиной энергии когезии. Энергией когезии называют энергию, которую необходимо затратить для удаления молекулы из твердого или жидкого тела. Величина энергии когезии приблизительно равна теплоте испарения при постоянном объеме. Для полимеров аморфной и неполярной структуры величина молярной энергии когезии, отнесенной к отрезку [c.27]

С середины XIX в. возникают и укрепляются отдельные направления в физической химии. Г. И. Гесс (1836) установил закон постоянства сумм теплот, который способствовал возникновению термохимии. Огромное значение для развития физической химии имело открытие законов термодинамики (Карно, Джоуль, Майер, Клаузиус, Томсон и др.). Гиббсом было создано термодинамическое учение о фазовом и химическом равновесии. Открытие Д. И. Менделеевым периодического закона, создание А. М. Бутлеровым теории химического строения оказали сильное влияние на формирование представлений о взаимосвязи химической природы веществ и их физических свойств. [c.7]

Во Введении... А. М. Бутлеров писал Фактическая связь между химизмом, теплотой, светом и другими проявлениями деятельности материи — очевидна. Что свет есть движение — это гипотеза, доросшая ныне почти до степени непреложной истины что теплота — движение, сделалось более чем вероятным с тех пор, как возникла механическая теория тепла, и, может быть не ошибется тот, кто назовет движением все явления химизма. Если наступит время, которое уяснит причинную связь между всеми видами этого движения, то явления химизма получат свою механическую теорию — теорию в полном смысле этого слова и, заняв свое место в науке, как определенная часть стройного целого, теория эта, наравне с другими частями—теориями другого рода движений, подчинится математическому анализу В другой работе — Современное значение теории химического строения А. М. Бутлеров прямо определяет химическое соединение как определенную зависимость движения атомов составных частей [c.22]

Природа компонентов может оказывать сильное влияние на скорость горения и вид зависимости и (р). Однако пока остается неясным, в какой мере это связано с термодинамическими параметрами данного компонента (теплотой газификации, теплоемкостью, температуропроводностью, энтальпией) и в какой мере — с химическим строением рассматриваемого вещества. Специально эти вопросы пока почти не исследовались. [c.163]

Очевидно, что реальные растворы, свойства которых близки к идеальным, могут образовывать вещества, молекулы которых имеют сходное химическое строение, близки по размерам. Такие вещества в чистом состоянии мало различаются по температурам кипения и давлениям пара, по теплотам испарения и другим свойствам. Из опыта известно, что практически идеальными растворами являются смеси веществ, отличающихся лишь по изотопному составу молекул, смеси оптических и некоторых конфигурационных изомеров. Близки к идеальным растворы, образованные соединениями одного гомологического ряда, соседними гомологами. Значительно шире круг систем, где идеальное поведение обнаруживается при малых содержаниях компонентов-примесей. [c.47]

Указанные различия не связаны с физическими свойствами этих углеводородов. Температуры кипения и теплоты испарения у них практически одинаковы 15] что касается теплот сгорания, то гептан и изооктан, имеющие близкие значения этих констант, сильно различаются по пределам воспламенения, тогда как у толуола и изооктана, имеющих сильно различающиеся теплоты сгорания, эти пределы близки. Рассматриваемые различия могут быть удовлетворительно объяснены химическим строением этих углеводородов, их неодинаковой реакционной способностью. [c.116]

Качество топлив оценивают в зависимости от предполагаемых способов их использования. Например, при использовании топлива как горючего вещества важно знать количество тепла, которое способен выделить 1 кг данного топлива при его сжигании, т. е. теплотворную способность (по интернациональной системе единиц СИ —удельную теплоту сгорания). Теплотворная способность и ряд других свойств топлива определяются его химическим элементарным составом. При химической переработке топлива зачастую необходимо знать характер веществ, входящих в его состав, их химическое строение в этих случаях топливо следует подвергать более глубоким химическим исследованиям, различным при разнообразных способах его использования. [c.15]

ПЛОТНОСТИ упаковки макромолекул в способности полимера растворяться и набухать. Для доказательства этой идеи исследования велись одновременно в нескольких направлениях. Прежде всего были рассчитаны коэффициенты упаковки самих полимеров [39]. Далее была изучена сорбция паров этилбензола на полистиролах разного молекулярного веса [40], паров воды на целлюлозе [41] и исследованы теплоты растворения полимеров в их гидрированных мономерах. Эти работы во многом изменили первоначальные представления. Они показали, что система полимер—гидрированный мономер не обязательно атермическая, она может быть экзо-и эндотермической, и что дело не только в идентичности химического строения, но и в плотности упаковки молекул. [c.200]

Однако возможность увеличения теплоты сгорания таких топлив нельзя считать исчерпанной, если при их составлении следовать по пути наиболее рациональной системы, в основе которой должно быть положено создание композиции топлива определенного состава из углеводородов заданного химического строения. [c.150]

Теплота сгорания рабочей смеси, поступающей в поршневой двигатель внутреннего сгорания, независимо от химического строения жидкого топлива, а следовательно, и теплоты его сгорания приблизительно одинакова (табл. 26). [c.150]

Образование паров вещества сопровождается затратой теплоты, необходимой для испарения его жидкой фазы. Количество тепла, поглощаемое жидкостью в процессе превращения ее в насыщенный пар при постоянном давлении, называется теплотой испарения или теплотой парообразования. Эта величина различна для жидких веществ, отличающихся химическим строением, молекулярным весом, пределами кипения, и зависит от давления среды, в которую испаряется жидкость. Знание теплоты испарения необходимо для расчетов тепловой аппаратуры и для правильной оценки теплофизических свойств топлив. При нагревании жидкого топлива часть тепла расходуется на его испарение. При этом топливо, выкипающее при более низкой температуре, нагреется меньше, чем высококипящее топливо, испарение которого в тех же условиях будет не столь велико. [c.103]

Путем измерения времен удерживания веществ в жидких фазах, содержащих атомы металла, можно [1] определить силу взаимодействия последних с этими веществами. Наиболее легкий способ состоит в сравнении времен удерживания в таких металлсодержащих жидкостях с временами удерживания в жидкостях, имеющих аналогичное химическое строение, но в которых атом металла либо вовсе отсутствует, либо имеет очень слабые комплексообразующие свойства. В этом случае могут быть получены значения свободных энергий, теплот и энтропий взаимодействия с атомами металлов. Таким образом, газо-жидкостная хроматография является довольно удобным методом изучения комплексообразования металлов особенно в случае слабо выраженных взаимодействий, либо когда соединения подвергаются гидролизу (например, соединения фосфора или серы), или нерастворимы в воде, когда обычно используемые методы неприменимы. [c.362]

Отклонения от аддитивности энергий связей встречаются особенно часто у веществ, содержащих сопряженные двойные связи, это указывает на определенные особенности в химическом строении молекул таких соединений. Характер этих особенностей можно выяснить, применяя для исследования различные химические и физические методы. Значения теплот образования ряда органических соединений приведены на стр. 463 (Приложения, табл. 1). [c.14]

ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ЭНЕРГИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ И ТЕПЛОТ АХ СГОРАНИЯ [c.107]

В случае алкилбензолов Прозен, Джонсон и Россини [6] составили уравнение для расчета теплот образования алкилбензолов различного химического строения, однако оно не может рассматриваться иначе, как эмпирическое уравнение, и не вытекает непосредственно из каких-либо общих теоретических представлений. Ниже мы разбираем этот вопрос, основываясь на представлениях о типах и подтипах связей, введенных выше. [c.210]

Значительное влияние на свойства оказывает и химическое строение сополимера [333,334, 337]. Проведенное Тагер (с сотрудниками [333, 337] исследование показало, что по мере увеличения содержания стирола в сополимере теплота растворения становится более положительной, что связано с уменьшением плот- [c.507]

Бутлеров еще в первом издании Введения к полному изучению органической химии (1864) писал, что подмеченные Томсеном закономерности обещают приобрести значительный интерес , когда к ним будет применено понятие о химическом строении. В лаборатории Бутлерова было проведено (1867) первое исследование зависимости теплоты сгорания органических соединений от их химического строения, которое не привело, однако, по-видимому из-за несовершенства аппаратуры, к отчетливым выводам. В немецком издании Введения (1867) Бутлеров снова обратил внимание на необходимость трактовки термохимических явлений с точки зрения принципа химического строения. Он пояснил такой подход на примере теплового эффекта реакции [c.113]

Учебное пособие представляет собой руководство к лабораторным занятиям по курсу общей и неорганической химии для студентов нехимических и химико-технологических вузов. Теоретические разделы книги даны на основе современных представлений о строении вещества и химической термодина МИКИ. В них кратко рассмотрены основные вопросы курса атомно-молекулярная теория скорости химических реакций химическое равновесие теплоты химических реакций электролитическая диссоциация гидролиз солей окислительно-восстановительные реакции электролиз и другие. Подробно описаны методика и техника выполнения опытов полумикрометодом. В каждой главе приведены контрольные вопросы и задачи. [c.2]

Аналогичная картина была и с теплоемкостями. В 1864 г. Бутлеров утверждал, что химическое строение не влияет на величину молекулярной теплоты —i она зависит только от эмпирического состава. Однако в 1881 г. фон Рейс нашел, что когда изомеры обладают существенной разницей в химической функции, у них различные теплоемкости, если же они близки по строению, как, например, масляная и изомасляная кислоты, различие в теплоемкостях очень небольшое. Но уже в 1894 г. Лугинин внес исправление и в этот вывод, показав, что разветвление углеродной цепи бутиловых спиртов ведет к повышению теплоемкости. [c.111]

Реакции деструкции и сшивания протекают одновременно, однако в зависимости от химического строения полимеров одна из них может резко преобладать. Деструкции подвергаются главным образом полимеры а, а-замещенных этиленовых углеводородов (полиметилметакрилат, полиизобутилен, поли-а-метилстирол), целлюлоза, галогенсодержащие полимеры (поливинилхлорид, по-ливинилиденхлорид, политетрафторэтилен). Почти у всех этих полимеров невысокие значения теплоты полимеризации, а при их пиролизе образуется большое количество мономера (см. табл. 15.1). [c.245]

Подавляющее большинство неорганических веществ в условиях, комнатной температуры и атмосферного давления — твердые вещества с немолекулярной структурой. Для них твердое состояние, наиболее устойчиво и энергетически выгодно. Поэтому для превращения их в жидкость или пар необходимо затратить энергию (теплоты плавления и испарения). У таких веществ молекулы (например, молекулы Na в парах), по существу, представляют собой возбужденное состоя)ше вещества, с большим запасом внутренней энергии. В то же время химия должна в первую очередь заниматься изучением устойчивого нормального состояния вещества. В твердых неорганических веществах, как правило, отсутствуют молекулы. Поэтому на первый взгляд может показаться, что теория химического строения Бутлерова неприменима для типичных неорганических соединений. На самом же деле такой вывод является преждевременным. Дело в том, что основная идея Бутлерова о взаимозависимости между химическим строением и свойствами остается в силе и для веществ, не имеющих молекулярной структуры. Только для последних вместо химического строения вводится понятие крпсталлохимического строения. [c.26]

Теплота адсорбции является нторой важнейшей количественной характеристикой адсорбционгюй системы, определяющей механизм адсорбционного процесса. При физической адсорбции ее теплота близка по величине к теплоте конденсации, при кемосорбции - - к теплоте химической реакции. Энергия адсорбции зависит как от природы и строения молекул адсорбата, так и огТ1рироды и структуры поверхности адсорбента. [c.130]

При действии на полимеры ионизирующих излучений с высокой энергией (у-лучей, быстрых электронов, рентгеновских лучей и др.) происходят деструкция и сшивание цепей, разрушение кристаллических структур и прочие явления. Под действием излучений макромолекулы полимера ионизируются и возбуждаются. Возбужденная молекула может распадаться на два радикала, т.е. деструктироваться А Я, +. Реакции деструкции и сшивания идут параллельно, а какому именно процессу подвержен тот или другой полимер зависит от его химического строения и значения теплот полимеризации. Так, деструкции более подвержены полимеры 2,2-замещенных этиленовых углеводородов (полиметилметакрилат, полиизобутилен, поли-а-метилстирол), целлюлоза, галогенсодержащие полимеры, которые имеют невысокие теплоты полимеризации. Полимеры с большой теплоюй полимеризации, не имеющие четвертичных атомов углерода в цепи, при облучении в основном сшиваются, а количество разорванных и сшитых связей зависит от интенсивности облучения. [c.113]

Совокупность экспериментальных данных ряда работ [43, 44, 186—192], выполненных до и после нашего исследования [184], убеждает в справедливости общих представлений о роли поверхностного натяжения в проявлении капиллярных сил при высыхании дисперсных систем. Однако при этом нельзя не считаться с влиянием на процесс формирования пористой структуры силикагеля особенностей химического строения органических растворителей и с коллоидно-химическими свойствами мицелл кремнекислоты. В частности, можно было ожидать известного влияния природы интермицеллярной жидкости на степень агрегирования частиц геля, что неизбежно должно сказаться на пористой структуре. Нельзя, очевидно, пренебрегать возможными различиями в интенсивности взаимодействия дисперсионной среды с дисперсной фазой [193, 150, 185]. Действительно, Высоцкий и др. [166] обнаружилисвязь между изменением пористости силикагелей, полученных из ряда алкогелей, и теплотами с.мачивания геля соответствую-ш,ими спиртами. Результаты данного исследования приведены в табл. 21. [c.75]

Книга Р. Кремана и М. Пестемера о зависимости между физическими свойствами и [химическим строением представляет особый интерес и для лиц, специально работающих в области органической химии. В этой книге рассмотрены разнообразные свойства материи, тесно-связанные с строением и тем Или иным аггрегатным ее состоянием.-Хотя строение органических соединений в историческом развитинг этого вопроса устанавливалось на целом ряде примеров классическими методами экспериментального исследования, что давало возможность связать строение вещества с некоторыми физическими его свойствами, тем не менее научный интерес требует более глубокого изучения химической и физической природы веществ, уделяя особое внимание таким проявлениям их свойств, как явления равновесия, кинетика, катализ, фазовое состояние, внутреннее трение, изменение объема, теплота растворения и смешения, поглощение и излучение электромагнитных колебаний, электрическая поляризация, магнитная проницаемость и проч. Нельзя забывать, что только точное и внимательное изучение и сопоставление всех свойств вещества может расширить до возможной полноты нашн-сведения о действительном его строении. [c.3]

Ввиду того что экспериментально определить значение теплоты парообразования полимера (в расчете на повторяющееся звено макромолекулы) не представляется возможным, Смолл предложил эмпирический метод оценки плотности энергии когезии по химическому строению повторяющегося звена в предположении, что ПЭК представляет собой аддитивную величину, определяемую вкладами бF (которые носят название констант молекулярного притяжения) различных функциональных групп. Численные значения параметров бГ для функциональных групп повторяющегося элемента цепи рассчитывают на основании представления об аддитивности экспериментальных значений для низкомолекулярных веществ различного химического строения. Несмотря на то, что гипотеза об аддитивности вкладов является довольно грубым приближением, опа позволяет становить качественную связь между межмолекулярным (в случае с -лолимеров, очевидно, межсегментальным ) взаимодействием и хими- 116СК0Й природой вещества. [c.161]

При облучении линейного полиэтилена среди летучих действительно 99% составляет молекулярный водород. В разветвленном полиэтилене появляется значительное количество бутана. Реакции деструкции и структурирования протекают одновременно, однако в зависимости от химического строения полимеров одна из них может резко преобладать. Деструкции подвергаются, главным образом, полимеры из а, а-замещенных этиленов (полиметил метакри-лат, полиизобутилен, поли-а-метнлстирол), целлюлоза, галогенсодержащие полимеры (поливинилхлорид, поливинилидепхлорид, политетрафторэтилен). Почти у всех этих полимеров небольшая величина теплоты полимеризации, а при пиролизе образуется большое количество мономера (см. табл. 8) [c.191]

Очевидно, что топливо с более высокой плотностью, а следовательно, и большей объемной теплотой сгорания (рис. 55) может быть получено путем составления смесей из углеводородов опреде- нпого химического строения. [c.148]

Как видно из данных, приведенных в табл. 25, разница между максимальной и минимальной величинами теплот сгорания для приведенных однотипных по химическому строению фракций находится для весовой теплоты сгорания в пределах 30—350 ктлЫг, для объемной — в пределах 30—1100 ккал1л. Особенно велика разница для объемной теплоты сгорания у нафтеновых углеводородов (700— 1100 ккал л). [c.149]

Стремление к повышению весовой теплоты сгорания современных реактивных топлив привело к необходимости глубокого изучения химической структуры углеводородов, составляющих топливо. Нами были изучены углеводородные смеси, выкипающие в пределах 100—350° С, полученные из различного сырья в про-мьппленных условиях переработки. Фракции углеводородных смесей выделялись из дизельных топлив и топлив типа Т , полученных из азербайджанских, приволжских, грозненских и дальневосточных нефтей из продуктов, полученных после деароматизации, каталитического крекинга, гидрирования из высококипящей части алкилата, состоявшего нацело из алкановых углеводородов изомерного строения из углеводородных фракций, полученных гидрированием бурого угля и т. п. Углеводородные смеси разделяли на колонке на 50-градусные фракции, которые затем хроматографировали. В зависимости от природы исходной смеси были получены узкие фракции алкановых, циклановых, алкано-циклановых и моноциклических углеводородов всего около 100 однотипных по химическому строению 50-градусных фракций различного происхождения. Характеристика углеводородных фракций, освобожденных при хроматографировании от влаги, кислородных и смолистых соединений, приведена в табл.21. [c.65]

По-видимому, предтечей расчетных методов в органической химии и вообще в химии следует считать основательно забытые расчеты теплоемкостей Авогадро (о них не упоминает даже Партингтон). Наоборот, хорошо известна и оставила явный след в науке расчетная схема Коппа, прмененная им для обработки экспериментального материала по мольным объемам. Работы Коппа и его современника Шрёдера, видимо, и надо считать началом появления в органической химии аддитивных схем расчета. Возникновение теории химического строения стимулировало создание в 60-х годах XIX в, расчетных схем для конститутивных свойств — в первую очередь теплот сгорания органических соединений. По мере ввода в действие новых физических методов исследования продолжали создаваться и разрабатываться аддитивные схемы расчета и других параметров органических соединений, например магнитных восприимчивостей и дипольных моментов, что относится главным образом уже к первым десятилетиям XX в. [c.321]

Для химии характерен метод сравнения. Химик всегда представляет себе свойства одних молекул в сравнении со свойствами других молекул более или менее близкого химического строения. Этот сравнительный метод особенно ярко проявляется при рассмотрении молекул с сопряженными связями. Даже самый термин сопряженные связи уже предполагает существование несопряженных связей. Хорошо известно, что для молекул с несопряженными связями характерно существование определенных типических реакций на отдельные атомы, группы или связи. Для таких молекул можно установить характеристические константы отдельных связей. Многие физические свойства этих молекул подчиняются правхетам аддитивности. Например, известна аддитивность молекулярных рефракций, теплот образований, интенсивности полос комбинационного рассеяния света и т. д. [c.381]

Рассмотрим на молекулярном уровне, что же определяет способность полимеров поглощать воду. В общем виде молекулы близкого химического строения взаимно притягиваются и поэтому легко смешиваются или образуют раствор, тогда как молекулы резко отличного химического строения как бы избегают взаимного соседства и стремятся выделиться в отдельные фазы. Хорошим примером может служить система бензол СеНе — низкомолекулярные углеводороды ряда СпНгп+г- Химически эти соединения родственны друг другу и поэтому взаимно растворимы в любых соотношениях. С другой стороны, вода Н—О—Н по химическому строению сильно отличается от указанных углеводородов, и поэтому если воду энергично встряхивать с бензином или бензолом, то смешения не происходит, а вода выделяется в отдельную фазу на дне сосуда. Или, например, сахара химически подобны воде они содержат атомы водорода и кислорода в той же пропорции, что и вода (по этой причине их называют углеводами) сахара хорошо растворимы в воде. По этой же причине и целлюлоза СеНюОб, представляющая собой углевод, содержащий три ОН-группы на один глюкозидный остаток (рис. 8.9), обладает большим сродством к воде, однако она не растворяется в воде по причине своей полимерной природы и высокой кристалличности. Как уже упоминалось выше, взаимодействие между целлюлозой и водой принимает форму водородных связей , образующихся между ОН-группами их молекул (см. стр. 157). Доказательством такого сильного взаимодействия может служить также большая теплота смачивания целлюлозы. [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология