Либих элементарный анализ органических

Многие вопросы, обычно включаемые в годовой курс физической химии, нам пришлось опустить, поскольку они либо далеки от биологических приложений, либо не умещаются в программу курса одного семестра. При изложении материала мы исходили из того, что читатель уже знаком с основами органической химии, элементарной физики и математического анализа и имеет некоторую подготовку в области биохимии. Впрочем, знания по математическому анализу и по биохимии в данном случае не обязательны. Необходимый минимум математических знаний можно почерпнуть из приложения, написанного д-ром Б. Б. Таунсендом. Те, кто освоит этот минимум, могут, как нам кажется, успешно справиться с остальным текстом, не имея спе-диальной подготовки в области математического анализа. Но мы должны все же честно признать, что такой способ самообучения ставит читателя в несколько менее выгодное положение по сравнению с теми, кто имеет за плечами один или два семестра изучения математического анализа. Мы придерживаемся той точки зрения, что обучение физической химии нельзя вести в отрыве от математического выражения ее основных законов, и мы искренне стремились к тому, чтобы сделать математику возможно более простой, понятной и интересной. Тем, кто предпочитает более строгое и полное изложение, следует обратиться к учебникам, содержащим материал, рассчитанный на годовой курс физической химии. [c.9]

Однако элементарный анализ нефтей показывает, что сумма углерода и водорода в них всегда меньше 100% Остальное приходится главным образом на три элемента (г е т е р о а т о м а) 2 кислород, азот и серу, входящие в состав органических соединений. При этом содержание кислорода в нефтях составляет 0,4—0,8%, азота — 0,03— 0,3% и серы— 0,1—5%. В редких случаях содержание кислорода и азота превышает 1 /о, например, в калифорнийской нефти соответственно 1,2 и 1,7%. Бензиновые фракции нефти практически не содержат кислород- и азотсодержащие соединения и, как правило, в их составе очень немного серасодержащих соединений. Керосиновые, дизельные и масляные фракции и гудрон с повышением температуры кипения (а значит и с увеличением молекулярной массы) все больше обогащаются неуглеводородными гетероатомными соединениями. Особенно ими богаты смолистые вещества нефти. Основная часть (до 95%) соединений, содержащих гетероатомы, находится в смолистых веществах нефти. Структура этих сложных высокомолекулярных соединений не известна. По мнению многих авторов, низкомолекулярные соединения, содержащие гетероатомы, представляют собой осколки молекул смолистых веществ, образующиеся либо в природных условиях, либо во время сопутствующей анализу или фракционированию термообработки нефти. Ниже рассматриваются отдельно низкомолекулярные соединения, переходящие при разгонке в различные нефтяные фракции, смолистые вещества и минеральные компоненты нефти. [c.92]

Программы химических вузов обычно включают так называемый большой практикум по органической химии, более или менее значительный по объему. Практикум содержит ряд работ, знакомящих студента с методами синтеза органических соединений разных классов и с методами количественного элементарного анализа. Большой практикум, естественно, проводится после окончания (полностью или в большей части) лекционного курса органической химии. Синтезы в нем ведутся со значительными количествами исходных веществ (обычно — десятки граммов) и с применением довольно громоздкой аппаратуры. Элементарный анализ органических соединений, изучаемый в большом практикуме либо отдельно от него, также требует сложного оборудования. [c.13]

После Лавуазье усовершенствованием элементарного анализа органических веществ занимались такие крупные ученые, как Гей-Люссак, Тенар, Берцелиус и особенно Либих [3]. Именно их исследования позволили определить количественный состав органических соединений, без чего было немыслимо ни одно теоретическое обобщение в этой области химии 14]. [c.166]

Из уравнения (10.12) следует, что отношение интенсивностей прошедшего и падающего излучений (///о) непосредственно связано с порядковым номером поглощающего элемента. Из этого уравнения следует также, что величина ///о возрастает с увеличением отношения 2/А. Поскольку последнее максимально у водорода, поглощение р- и у-из-лучения оказывается эффективным методом анализа веществ, богатых водородом, например, углеводородных смесей. Обычным приемом при этом является сравнение поглощения исследуемого образца и эталона с определенным содержанием водорода либо определенным соотношением водорода и углерода. Определение этих элементов может быть проведено с точностью 0,03%, что значительно превышает точность классических вариантов элементарного органического анализа время же, необходимое для проведения анализа, составляет около 20 мин, что в несколько раз меньше, чем при элементарном анализе. [c.170]

Количественный элементарный анализ (Ю. Либих, 1830 г.) в его наиболее распространенном виде осуществляется сожжением вещества в трубке, через которую проходит ток кислорода и в которой находится окислитель (окись меди или хромат свинца). Во всех случаях продуктами сгорания являются одни и те же газы углерод превращается в двуокись углерода, водород—в воду, а азот выделяется в свободном состоянии. Два первых газа определяют весовым методом, а азот — объемным галоиды и серу определяют в соединениях, содержащих эти элементы, разрушением органического вещества за счет окисления или гидрирования с последующим определением получающихся ионов. Кислород можно определять непосредственно деструктивным гидрированием вещества, однако в большинстве случаев его определяют по разности. [c.15]

К каждому методу анализа предъявляется прежде всего требование, заключающееся в том, что он должен обладать широкой применимостью. Метод должен давать неизменно хорошие результаты при анализе любого органического вещества, для того чтобы им можно было пользоваться в лаборатории с постоянно меняющимися запросами. Для массовых, серийных анализов, само собой понятно, возможно вносить в основной общий метод отдельные упрощения и изменения исследовательские и научные лаборатории часто не имеют времени для разработки специальных методов, а если они и разрабатываются, то потребность в них носит преходящий характер. При современном состоянии вопроса каждый новый метод не только должен чем-то отличаться от ранее известных и проверенных, но и иметь значительные преимущества, оправдывающие его применение вместо прежних методов. Из сказанного не следует делать вывода, что автор является противником каких-либо полезных и здоровых нововведений. Однако с момента возникновения органического элементарного микроанализа предложение всяких изменений и новых конструкций при- [c.19]

В этой главе дан критический обзор данных по константам скорости реакций, наиболее важных для описания кинетики высокотемпературного горения водорода, окиси углерода и углеводородов с числом атомов С не более четырех. Представлены рекомендуемые механизмы и константы скорости реакций в интервале температур 1200—2500 К таким образом, не рассматриваются холодные пламена, низкотемпературное воспламенение и реакции органических перекисей и перекисных радикалов. Однако в тех случаях, когда имеются трудности с интерпретацией значений констант скорости при высоких температурах, низкотемпературные данные также представлены. Поскольку в настоящее время наши знания по кинетике реакций неполны, предложенный набор реакций не охватывает эксперименты в смесях с большим избытком топлива [404]. В большинстве случаев приводятся только те реакции, скорости которых могут быть важны для моделирования процессов горения. Таким образом, мы исключаем из рассмотрения много второстепенных реакций с участием частиц, присутствующих в таких низких концентрациях, что эти реакции не могут играть важной роли в процессе горения. Эта методология исключения каких-либо стадий ни в коей мере не является исчерпывающей. При анализе литературных данных мы отдавали предпочтение недавним прямым измерениям констант скорости элементарных реакций. Результаты, полученные при математическом моделировании сложных реагирующих систем, рассматриваются только тогда, когда указано, что чувствительность к выбранной элементарной реакции достаточно высока, или когда отсутствуют прямые измерения. Теоретические расчеты не рассматриваются. [c.209]

Результаты классических методов органического анализа также следует проверить современными методами разделения. Моррис [98] анализировал моноацетилрициниловый спирт — недавно найденное привлекающее вещество насекомых — методом ХТС и показал, что чисто сгорающий и имеющий резкую температуру плавления синтетический препарат представлял собой эквимоляр ную смесь рицинилового спирта с его моно- и диацетилпроиз-водными. Этот пример отчетливо показывает, что при некоторых обстоятельствах результаты элементарного анализа смеси соединений могут соответствовать суммарной формуле какого-либо из компонентов. [c.161]

Определение элементарного состава нефти производится общими методами анализа органических соединений, а именно углерод и водород определяются сожжением по Либиху, или в калориметрической бомбе азот определяется по Дюма, сера — по Кариусу, либо иными методами, которые будут рассмотрены в гл. VIII и IX, стр. 235 и 251, наконец, кислород определяется обыкновенно по остатку, редко —- методом непосредственного определения в виде воды. [c.15]

Несмотря на то, что к указанному времени препаративная химия достигла значительных успехов в области синтеза и позволяла искусственно приготовить большое количество различных солей и других веществ, все попытки получить синтетически какое-либо из веществ, выделенных из растительных или животных организмов, не давали никаких результатов. Следует отметить, что успешное применение разработанных Лавуазье принципов эле.иен-тарного анализа (открытие элементов углерода, водорода, азота, серы), а также усовершенствование Либихом количественного элементарного анализа позволили установить, что во всех без исключения веществах, выделенных из растительных и животных организмов, можно обнаружить углерод наряду с небольшим количеством других элементов водорода, азота, серы и др. Наличие углерода наряду с невозможностью получить эти вещества искусственным путем дало основание шведскому химику Берцелиусу в 1807 г. предложить проводить изучение таких веществ в самостоятельном разделе химии, который он назвал органической химией. Многочисленные неудачные попытки синтезировать органические вещества привели ученых того времени к выводу, что искусственное получение подобных веществ в лаборатории вообще невозможно. Было высказано предположение, что для подобных синтезов требуется особая жизненная сила (vis vitalis), действующая только в живой природе. Эта теория, известная под названием витализма и получившая в то время широкое распространение среди ученых, казалось, хорошо согласовывалась с многочисленными фактами. В истории развития органической химии витализм играл явно реакционную роль, и церковники успешно пользова- [c.16]

В 1831 году Либих значительно усовершенствовал и упростил элементарный анализ, что очень облегчило исследование состава органических соединений. С этого времени было открыто, синтезировано и подвергнуто анализу огромное число соединений. Причем выяснили, что есть вещества, имеющие одинаковый химический состав, но различные свойства. Другими словами, обнаружилось, что равные количества одних и тех же элементов могут быть связаны друг с другом неодинаково . Все более настоятельно вставал вопрос о структуре, о расположении атомов в молекуле. Поиски ответа привлекли внимайие профессора Гентского университета Августа Кекуле. [c.98]

Действительно, из табл. П.39 видно, что по мере увеличения количества сшиваюш,его агента, принимаюш,его участие в поликонденсации, и снижения степени набухания ионитов в водных растворах возрастает разность между ве.личинами Qo и ( о и (или и Qo ). В фенолформальдегидных резитах, отличаюш,ихся чрезвычайно низкой набухаемостью в воде и водных растворах электролитов, наблюдается самое большое расхождение между содержанием фенольных гидроксилов по результатам элементарного анализа и по методу обратного титрования [242]. Последний метод дает возможность определить не более 50% содержащихся в резите фенольных гидроксилов. Подобным же поведением могут отличаться си.льносшитые сульфофенольные иониты. Очень низкие скорости диффузии в ионитах не являются чем-.либо необычным. Известно, например, что для некоторых цеолитов [244 ] коэффициенты диффузии неорганических ионов во много (почти в 10 ) раз меньше таких же коэффициентов для органических смол. [c.241]

Не исключено также, что сильносшитая структура сульфофенольных ионитов (а тем более фенолформальдегидных резитов) сама по себе может создавать препятствия для диффузии нротивоионов в глубь зерен исследуемых материалов — в принципе вплоть до полного прекращения диффузии. Чем больше поперечных связей содержит ионит, чем более компактной является его структура, тем больше затруднений должны испытывать растворы электролитов в процессе диффузии в глубь зерен смолы. Действительно, из табл. 3 видно, что по мере увеличения количества сшивающего агента, принимающего участие в поликонденсации, по мере снижения степени набухания иовитов в водных растворах возрастает разность между величинами I и III (или II и III). В фенолформальдегидных резитах, отличающихся чрезвычайно низкой набухаемостью в воде и водных растворах электролитов, наблюдается самое большое расхождение между содержанием фенольных гидроксилов по результатам элементарного анализа и по методу обратного титрования [ ]. Последний метод дает возможность определить не более 50% содержащихся в резите фенольных гидроксилов. Подобным же поведением могут отличаться сильносшитые сульфофенольные иониты. Очень низкие скорости диффузии в ионитах не являются чем-либо необычным. Известно, например, что для некоторых цеолитов коэффициенты диффузии неорганических ионов во много (почти в 10 ) раз меньше коэффициентов диффузии для органических смол. [c.120]

Кроме указанных неверных утверждений о методологических основах и несуществующих скрытых целях нашей работы Б. И. Степанов приводит возражения по существу ее выполнения и выводов, с которыми также нельзя согласиться. Опровергаемая нами для данного случая схема превращения по ионизационному механизму им совершенно неправильно понята, хотя в нашей статье (и в ней же цитированной более подробной предыдущей работе [41) вопрос ясно изложен. Речь идет не о кислотной диссоциации с образованием свободного водородного (или оксониевого) иона, а о протолитической реакции обратимого переноса протона между двумя молекулами. Поэтому константа электролитической диссоциации толуола в эфире не может служить критерием возможности или скорости такого переноса. В той же шкале константы электролитической диссоциации флюорена и ксантена равны 10——10 28 д,1.о де мешает им обменивать водород на дейтерий в связях С—Н по ионизационному механизму. Неверно и то, что представление о кислотных функциях толуола противоречит всем представлениям органической химии замещение в нем метильного водорода металлами хорошо известно. Столь же неосновательно утверждение Б. И. Степанова, что мы не могли заметить обмена, так как при малых величинах равновесной концентрации дейтерия и константы электролитической диссоциации обмен должен был бы дать ощутимые результаты лишь через промежутки времени, в колоссальное число раз превышающие возможности экспериментатора. Мы не знаем, на каких вычислениях основаны эти соображения (если на величине константы кислотной диссоциации толуола, то они неверны, см. выше), но они во всяком случае не имеют ничего общего с реальным химическим мышлением. Действительно, чисто формально можно допускать, что любая не подтверждаемая опытом реакция все же идет неизмеримо медленно, но ни один химик не станет искать в ней причину превращений, наблюдаемых в рамках времени, отвечающих обычным лабораторным условиям. В то же время мы нашли, что обмен не достигает 0,5% от равновесного за время до 68 ч при температуре до 168° С, тогда как нитрование в несравненно более мягких условиях (за 2 ч при 15° С) дает 8% фенилнит-рометана [51. Сопоставление этих данных ясно показывает, что реакция нитрования толуола в боковой группе не может идти через стадию таутомерного превращения по ионизационному или какому-либо иному механизму из тех, которые дают возможность для обмена с водой. Здесь же нужно отметить, что возражение Б. И. Степанова о недоказательности наших опытов из-за недостаточной точности изотопного анализа основано на элементарной ошибке. Мы указываем, что полный обмен каждого атома водорода должен был дать повышение плотности воды от сожжения на 260 у, т. е. всего на 1300—1560 у, так как в случае таутомеризации в обмене участвуют пять или шесть таких атомов (метильные, орто- и, возможно, пара-). Мы же нашли в восьми опытах — [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология