Водород и углерод, открытие

Особенности органических соединений. Органические соединения очень многочисленны и разнообразны, их число превышает 4 млн. Разнообразие органических соединений в значительной мере обусловлено способностью атомов углерода образовывать ковалентные связи друг с другом. Вследствие высокой прочности связей углерод — углерод образуются цепи, состоящие из большого числа углеродных атомов. Цепи могут быть как открытыми, так и замкнутыми (циклы). Углерод взаимодействует со многими другими атомами. С водородом углерод образует соединения, называемые углеводородами. Разнообразие органических соединений также обусловлено явлением изомерии, которое заключается в существовании веществ одинаковых по составу и [c.297]

Если изомеризация протекает на поверхности металлов, механизм отличается от бифункционального [18]. В случае бифункционального механизма в адсорбции парафинового углеводорода на поверхности металла участвуют два соседних атома углерода, от парафинового углеводорода могут отщепляться два атома водорода с образованием олефина в газовой фазе, адсорбированный олефин может подвергнуться гидроге-нолизу. Если парафин адсорбируется атомами углерода, которые не являются соседними, то возможны образование новой С-С-связи, приводящее к пяти- или шестичленным циклическим углеводородам, и их последующее раскрытие за счет разрыва другой С—С-связи. Для протекания такой реакции необходимо, чтобы связанные с поверхностью атомы углерода были разделены четырьмя или пятью атомами углерода и связаны с двумя соседними атомами металла. Возможность протекания такой реакции была открыта Го и Андерсеном [22]. [c.15]

Углеводы состоят всего из трех элементов — углерода, водорода и кислорода. В течение всей жизни в человеческом организме постоянно происходит превращение углеводов в СОз и Н2О, сопровождающееся выделением энергии. Например, глюкоза — основной поставщик энергии человеческого организма - имеет формулу С Н,20 . Сначала, когда это вещество было только открыто, его формулу записывали так С (Н20) , т. е. в виде комбинации углерода и воды. Отсюда и происхождение названия углевод . Хотя теперь мы знаем, что на самом деле никаких молекул воды в углеводах нет, название сохранилось. [c.244]

Другим источником получения угольного газа в некоторых странах был коксовый газ — неизбежный побочный продукт нагревания каменных углей в коксовой печи при получении металлургического кокса в чугуноплавильном и сталелитейном производствах. Делались также попытки вырабатывать низкокалорийный газ в процессе газификации угля, чтобы затем из промежуточного газа синтеза (смеси окиси углерода и водорода) получать такие промышленные химические вещества, как аммиак и метанол. Однако эти разработки не нашли широкого применения в основном по двум причинам цены на уголь, особенно после Второй мировой войны, во многих районах земного шара, в частности в Европе, поднялись до уровня, намного превышающего цены на импортируемое жидкое нефтяное топливо открытие месторождений природного газа с высоким содержанием метана привело к замене им угольного газа во многих существующих газораспределительных сетях, например на юге Франции и в Италии. [c.13]

Для синтеза аммиака и процессов гидрирования органических соединений необходим водород, значительную часть которого производят конверсией природного газа (в основном метана) с водяным паром [38, 39]. Первую стадию этого процесса осуществляют на никелевом катализаторе с получением синтез-газа, содержащего водород и окись углерода. Вторую стадию — конверсию окиси углерода с водяным паром — проводят на окислах железа и хрома. Ныне открыты катализаторы, содержащие окислы меди и медные шпинели, которые много активнее железохромовых и позволят полнее использовать СО в конверсии с водяным паром. [c.10]

Открытие катализаторов на основе оксидов цинка и хрома явилось значительным шагом в разработке избирательного синтеза метанола из оксида углерода и водорода. Высокие выходы метанола удалось впервые получить в присутствии этих катализаторов при сравнительно высоких давлениях. Вскоре выяснилось, что модифицирование этих катализаторов добавкой солей или оксидов щелочных металлов приводит к образованию жидких продуктов, состоящих главным образом из алифатических спиртов. С этого момента дальнейшее развитие промышленного синтеза кислородсодержащих соединений из СО и Н2 в основно.м пошло по двум направлениям синтез высших [c.122]

Этот процесс, открытый в 1925 г., вначале предполагали применять для производства бензина и высших нефтяных углеводородов из угля. В действительности во время второй мировой войны он и был использован в Германии для этой цели в очень больших масштабах. Однако различные видоизменения этого процесса были с тех пор настолько тщательно проработаны, что в настоящее время в условиях, когда смесь окиси углерода и водорода можно получать дешевым путем из газообразных парафиновых углеводородов, процесс каталитического гидрирования окиси углерода можно применять для синтеза углеводородов и кислородсодержащих соединений из нефтяного сырья. Немецкие исследователи считают, что получение жидкого топлива из угля экономически невыгодно и что этот метод следует применять главным образом для производства химических продуктов, ценность которых значительно больше, чем ценность жидкого топлива. [c.58]

Под влиянием небольшого количества основания две молекулы ацетальдегида вступают в реакцию конденсации таким образом, что один из трех а-атомов водорода первой молекулы ацетальдегида присоединяется к атому кислорода второй молекулы альдегида, а остальная часть первой молекулы соединяется с атомом углерода карбонильной группы второй молекулы. Полученное соединение носит название ацетальдоля (/3-окси-н-масляный альдегид) и существует в двух формах в виде альдегида с открытой цепью или в виде циклического полуацеталя [c.300]

Способность водорода присоединяться по месту кратных углеродных связей известна уже давно. Еще в середине XIX в. М. Фарадей, проведя реакцию взаимодействия водорода с этиленом над платиной, осуществил превращение этилена в этан. Однако долгое время разрозненные наблюдения отдельных авторов казались лишенными интереса. Лишь после того, как было открыто замечательное свойство некоторых восстановленных металлов, например никеля, кобальта, меди [1], способствовать гидрированию, т. е. насыщению водородом алифатических и ароматических кратных связей, каталитическое гидрирование начало быстро развиваться. В настоящее время им широко пользуются в исследовательской работе для изучения числа и характера насыщенных связей, определения строения неизвестных соединений, например природных веществ. Внедрение гидрирования в технику явилось стимулом для грандиозного развития процессов деструктивного гидрирования, синтезов из окислов углерода, облагораживания топлива и многочисленных реакций восстановления. [c.338]

Моносахариды характеризуются большим числом стереоизомеров. Это объясняется тем, что в состав их молекул входит несколько асимметрических атомов углерода. Иапример, альдоза в открытой альдегидной форме имеет четыре асимметрических атома углерода. Исходя из правила /У = 2", число возможных оптических изомеров для нее равно 16 (2 = 16). Эти 16 стереоизомеров образуют 8 пар антиподов 8 стереоизомеров О-ряда и 8 -ряда. Например, природной 0-глюкозе соответствует синтетически полученный антипод— -глюкоза, отличающийся только взаимным расположением атомов водорода и гидроксильных групп, т. е. эти две глюкозы являются хиральными [c.236]

АЗОСОЧЕТАНИЕ — взаимодействие ароматических диазосоединений с веществами, содержащими связанный с углеродом водород, способный к замещению. А. открыто в 1864 г. П. Гриссом. [c.9]

Присутствие углерода и водорода в органических соединениях в больщинстве случаев можно обнаружить по обугливанию вещества при осторожном прокаливании не па открытом пламени. [c.108]

Наиболее точным методом открытия углерода и одновременно с ним водорода является сожжение органического вещества в смеси [c.108]

Открытие гидроксильных групп. 1. Реакция с металлическим натрием. Спирты, содержащие 3—8 атомов углерода, удобно открывать реакцией с натрием. К 0,3 мл безводного вещества осторожно добавляют кусочек (0,05 г) натрия. Растворение натрия, сопровождающееся выделением водорода, указывает на присутствие активного атома водорода. [c.124]

Уже упоминавшийся при обсуждении механизма Ридила ([уравнение (XV-34)] синтез Фишера — Тропша заключается в получении углеводородов (и воды) из ОКИСИ углерода и водорода главным образом на кобальтовом катализаторе. Этот синтез является одним из основных методов производства бензина, дизельного топл ива и вообще углеводородов. Каталитическая реакция между окисью углерода и водорода была открыта (вернее, открыта заново) в 1913 г., а детально изучена Фишером и Тропшвм примерно в 1925 г. [90]. Особенно важное значение эта реакция имела для экономики Германии, не имеющей собственной нефти, но располагающей значительными запасами бурого угля. Газификация угля дает именно такую смесь водорода и окиси углерода (2 1), какая необходима для синтеза Фишера — Тропша. [c.537]

Адаптация зеленых водорослей к молекулярному водороду была открыта Гаффроном и изучена им в ряде важных работ [9—14, 16]. Изучая индукционный эффект у растений после темнового анаэробиоза, Гаффрон нашел, что некоторые одноклеточные зеленые водоросли (например, 8 enedesmus) не реагируют на эту анаэробную инкубацию временной приостановкой светового газообмена, подобно высшим растениям, но более энергично, чем в обычных условиях, выделяют газ. Эта обратная индукция , как позднее выяснилось, вызывается выделением водорода дополнительно к обычному обмену двуокиси углерода и кислорода или вместо него. При изучении этих явлений Гаффрон [9, 10] установил, что водоросли, которые выделяют водород, могут также и поглощать его. [c.133]

Открытые углеродные полимеры. Если молекулы тщательно подобранной структуры полимеризуются при достаточно низких температурах, между определенными атомами в исходных структурах образуются полимерные связи С—С. Открытые структуры могут возникать, когда наблюдаются сильные отклонения от графитовой структуры, хотя и образуется твердая фаза. Наличие атомов водорода или других атомов, а также и самих атомов углерода может способствовать сохранению открытой структуры. Одна группа таких твердых веществ включает углерод с большим содержанием кислорода и образуется при пиролизе поликарбоновой кислоты, например меллитовой кислоты и меллитатов ртути и бария, бензолпентакарбоновой кислоты, инозита и различных производных гуминовой кислоты [966]. Рентгеновские данные указывают, что все эти углеродные остатки имеют практически постоянную величину периода решетки с (в интервале 8—10 А), в то время как период а гексагональной углеродной сетки изменяется от 20 А (в случае образования отложения при 400°С) до 32 А (при 1000°С). Измерения адсорбционной способности, проведенные на азоте, указывают на высокую удельную поверхность (до 2125 м 1г) это говорит в пользу наличия у аморфного углерода открытой структуры с поперечными связями, подобной о-тетрафенилену [731]. Подобным же образом в углероде, образованном при дегидрогенизации ацетилена при низкой температуре, не обнаруживается заметной графитовой структуры. [c.49]

Выше указывалось, что по молекулярным спектрам были открыты изотопы нескольких элементов, играющие сейчас значительную роль в качестве меченых атомов водорода, углерода, азота и кислорода. Их природное содержание невелико и они ускользали от наблюдения в масспектрографах малой светосилы , которые раньше были в распоряжении исследователей. Из сравнения интенсивностей полос были определены их пропорции в природных условиях, хотя в некоторых первых работах такие определения оказались ошибочными. О хороших результатах лучших измерений можно судить по тому, что из сравнения интенсивностей полос поглощения атмосферного кислорода В. Н. Кондратьев [119] нашел в нем отношение 0 0 равным 595, тогда как сейчас считают наиболее достоверной величину 500—550. Для Дженкинс и Орнштейн нашли 106 вместо правильной масспектрографической величины 92. [c.183]

Вьние указывалось, что по молекулярным спектрам были открыты изотопы нескольких элементов, играющие сейчас значительную роль в качестве меченых атомов водорода, углерода, азота и кислорода. Их при- [c.253]

С 1810 г. Гей-Люссак и Тенар работали над цианидом водорода H N, который, как они показали, представляет собой кислоту, хотя и не содержит кислорода. (Это открытие, как и открытие Дэви установившего примерно в то же время, что хлорид водорода — кислота, опровергали представление Лавуазье о том, что кислород является характерным элементом кислот.) Гей-Люссак и Тенар обнаружили, что группа N (цианидная группа) может переходить от соединения к соединению, не разлагаясь на отдельные атомы углерода и азота. Группа N ведет себя во многом как единичный атом хлора или брома, поэтому цианид натрия Na N имеет некоторые общие свойства с хлоридом натрия Na l и бромидом натрия NaBr . [c.76]

С одной молекулой нитропарафина может реагировать столько молекул альдегида, сколько атомов водорода имеется при углероде, связанном с нитрогруппой. Эта реакция, открытая Л. Генр И [26], получила применение в промышленности. [c.273]

Исследования в области каталитического гидрирования окиси углерода в течение первой половины XX в. развивались все более и более быстрыми темпами. Первыми вехами на пути этих исследований двились работы Сабатье и Сандерана [24] по синтезу метана на никелевых катализаторах и открытие Баденской анилиновой и содовой фабрикой [4] реакции между водородом и окисью углерода. В результате этой реакции образовывался жидкий продукт, содержавший спирты, альдегиды, кстоны, жирные кислоты и некоторое количество насыш енных и ненасыщенных алифатических углеводородов. Она протекала при давлениях 100—200 ат и температурах 300—400° в присутствии окисей кобальта и осмия, активированных щелочью и нанесенных на асбест . Последующие исследования привели к разработке в 1923—1925 гг. промышленного синтеза метанола. Начиная с 1923 г. и до настоящего времени, проводятся обширные работы по изучению процесса Фишера-Тропша в лабораторном и полузаводском масштабах. [c.519]

Как в жидкой, так и в паровой фазе в присутствии никеля на кизельгуре в качестве катализатора при 1О0° эта реакция идет с количественным выходом бензол — циклогексана [31]. В отсутствии катализатора циклогексен не изменяется даже нри нагревании в течение 6 час. при 350° [31]. ДиспронорционирЬвание циклогексена открыто Зелинским, который сперва сообщил, что образовавшийся нродукт должен быть новым циклогексеном, так как отношение углерод водород оставалось таким же, каким оно было для исходного вещества. Типичные примеры этого типа диснропорционирования приведены в табл. 9 и 10 [102]. [c.262]

Наиболее безопасными в эксплуатации являются газгольдеры высокого давления. Второе место по степени опасности занимают мокрые газгольдеры, установ-леи ные на открытом воздухе. Самые опасные в эксплуатации — сухие (порщневые) газгольдеры, так как при нарушении герметичности в замкнутое надпоршне-вое пространство может попадать хранимый газ. Поэтому на газгольдерах монтируют специальные газоотборные трубки, связанные с автоматическими газоанализаторами для оттределения содержания водорода и окиси углерода. [c.53]

Слово газ происходит от хорошо известного греческого слова хаос. Химики гораздо позже подошли к изучению газов, чем других веществ. Твердые и жидкие вещества было значительно легче опознавать и отличать друг от друга, а представление о различных воздухах зарождалось очень медленно. Диоксид углерода был получен из известняка только в 1756 г. Водород открыли в 1766 г., азот-в 1772 г., а кислород-в 1781 г. Несмотря на столь позднее открытие газов, они явились первыми веществами, физические свойства которых удалось объяснить при Цомощи простых законов. Оказалось, что когда вещества, находящиеся в1 этом трудноуловимом состоянии, подвергаются изменениям температуры и давления, они ведут себя по гораздо более простым законам, чем твердые и жидкие вещества. Более того, одним из важнейших испытаний атомистической теории оказалась ее способность объяснить поведение газов. Эта история излагается в настоящей главе. [c.114]

В последующие годы Генри Кавендиш открыл водород (1766), Да-ниель Резерфорд-азот (1772), а Джозеф Пристли изобрел насыщенную углекислым газом воду и открыл моноксид азота ( веселящий газ ), диоксид азота, моноксид углерода, диоксид серы, хлористый водород, аммиак и кислород. В 1781 г. Кавендиш доказал, что вода состоит только из водорода и кислорода, после того как он наблюдал, как Пристли взорвал эти два газа (Пристли впоследствии вспоминал об этом как о случайном эксперименте для развлечения нескольких философствующих друзей ). Открытие кислорода (рис. 6-2) заставило Антуана Лавуазье отказаться от господствовавшей в химии XVIII в. флогистонной теории горения. История крушения этой теории показывает важность количественных измерений в химии. [c.272]

При гидрировании циклоолефинов необходимо соблюдать меры предосторожности, так как могут получить значительное развитие побочные реакции гидрогенолиза по углерод-углеродной связи, которые при гидрировании олефинов с открытой цепью не играют столь существенной роли. В более жестких условиях происходит раскрытие цикла при действии водорода, особенно у трех-четыре, хчленных циклических систем. Углеводороды с шестью и более углеродными атомами в цикле в условиях гидрирования могут также изомеризоваться в более стабильные пяти- или шестичленные циклы [c.497]

При взаимодействии окиси углерода с водородом в присутствии кобальтового катализатора образуется в основном смесь жидких углеводородов (реакция открыта Фишером и Тропшем в 1925 г.) [c.252]

До открытия месторождений природного газа в Голландии и под Северным морем источники сырья (в виде низших углеводородов) в Западной Европе были очень ограничены. Поэтому в результате дальнейших исследований фирмы Ай-Си-Ай процесс риформинга был распространен в 1954 г. на гидронетроль (синтетический бензин), который получается гидрированием при высоком давлении каменного угля и креозота. Следующей разработкой явился риформинг легкой нафтыТ(дистиллата, во многом подобного гидропетролю), которая стала использоваться для производства водорода вследствие все увеличивающегося во всем мире числа нефтеперерабатывающих заводов. Технические проблемы (особенно удаление серы из исходного сырья и разработка новых катализаторов, пригодных для риформинга этих, более высокомолекулярных углеводородов под давлением без образования углерода) были разрешены, и в 1959 г. фирма Ай-Си-Ай пустила первые установки риформинга нафты. Процесс с нафтой в настоящее время широко используется не только для его первоначального назначения — получения газа для синтеза аммиака, но также (процесс Ай-Си-Ай 500) для производства городского газа с калорийностью около 500 БТЕ/фут (4805 ккал м ). Этот последний процесс представляет значительную ценность для стран, которые не обладают собственными месторождениями природного газа. [c.82]

Одноатомные спирты при действии щелочи или катализаторов могут превращаться в высшие спирты с удвоенным числом атомов углерода или диспирты . Эта реакция была открыта М, Гербе в 1899 г. [60]. Он наблюдал, что при действии натрия на изоамиловый спирт водород продолжал выделяться и после того, как весь натрий прореагировал. Эта же реакция была проведена автором в медной [c.294]

Углеводороды с открытой цепью состоят из атомов углерода и водорода с незамкнутыми в кольцо углеродными цепями - ациклически, углеводороды. Прежде всего нас интересуют насыщенные угпеводородь [c.19]

Но производство моторных топлив строится ныне помимо нефти на базе окиси углерода и водорода, получаемых из бурых углей. Синтез основан на гидрировании окиси углерода водородом в присутствии катализатора. Эта реакция открыта впервые Е. И. Орловым в 1908 г. и спустя 18 лет была осуществлена в Германии Фишером и Тропшем в промышленном масштабе. Б настоящее время производство искусственного жидкого топлива нашло промышленное применение во многих странах. [c.18]