Гидратация органических молекул

Вариант ИК-спектроскопии, описанный Луком (3), представляет собой эффективное средство для количественного определения концентрации воды вблизи свободных и образовавших водородные связи ОН-групп. Интересные результаты получены для множества систем. К таким системам относятся растворы солей, смеси воды с органическими растворителями и системы, в которых появляются эффекты, обусловленные наличием границы раздела фаз. Рассмотрены также гидратация органических молекул и диффузия в полимерных субстратах. На основании этих исследований Лук дает следующую классификацию [c.9]

Из эффекта экранирования следует, что не только природа и число гидратирующихся групп в органической молекуле определяют растворимость хелата в водных растворах, но в известной степени и молекулярный вес соединения. Этот вывод справедлив и для самого органического реагента, поскольку энергия гидратации органической молекулы. [c.161]

В. Г. Бочков [27] считают не случайным совпадение температуры тела человека с минимумом теплоемкости воды (36, 79°), так как при минимуме теплоемкости экономится энергия терморегуляции. Касаясь упомянутых выше точек микрофазовых пе-.реходов воды, Я. В. Фрейдин и В. Г. Бочков констатируют, что в середине интервала 30—45° (что опять соответствует температуре тела человека) структура воды наиболее благоприятна для гидратации органических молекул (в частности, белков). [c.16]

Основания и кислоты сравнительно неэффективны для окислительно-восстановительных реакций (см. стр. 19). Основания имеют заметную активность лишь в реакциях с передачей водорода от спиртов к насыщенным органическим молекулам и в реакциях разложения спиртов, приводящего чаще к дегидрированию чем к гидратации. Эту слабую активность иногда используют в промышленных окислительно-восстановительных реакциях, протекающих со взаимодействием молекул, обладающих высокой реакционной способностью. [c.26]

Наличием в воде поверхностно-активных веществ обусловлена также гидратация поверхностей газовых пузырьков в воде. В результате адсорбции на границе раздела фаз газ—вода химические реагенты ориентируются полярными группами в сторону воды и упорядочивают ее молекулы. Под воздействием адсорбировавшегося химического реагента весь пузырек окружается гидратной оболочкой. Причем гидратные оболочки отдельных полярных групп органических молекул препятствуют их предельному уплотнению в поверхностном слое и играют роль поверхностной пленки, занимая в них большие площади, чем молекулы поверхностно-активных веществ. [c.59]

Различают гидратацию твердых веществ с образованием гидратов, гидратацию оксидов, гидратацию электролитов в растворах, гидратацию молекул в растворах, а также гидратацию органических и высокомолекулярных соединений. Гидратация характеризуется теплотой гидратации. [c.174]

Гидратация. Характер взаимодействия воды с органическими соединениями зависит от природы органического вещества и условий проведения реакции. Если в результате реакции с водой происходит расщепление связей в органической молекуле, сопровождающееся образованием двух и более соединений, причем элементы воды присоединяются по месту возникающих свободных валентностей, такую реакцию называют реакцией гидролиза (стр. 165). [c.155]

Основными способами введения трития в органические молекулы методом прямого химического синтеза являются гидрирование с помощью молекулярного трития, трития в момент выделения и алюмогидрида лития, гидролиз и гидратация под действием тритиевой воды. [c.480]

При ионизации молекул слабых электролитов появление заряда на органической молекуле вследствие ион-дипольного взаимодействия вызывает ориентацию диполей воды, существенно нарушающую структуру, образованную кластерами. Вследствие нарушения этой структуры возрастает энтропия системы, а ион-дипольное взаимодействие приводит к уменьшению ее энергии Гиббса. В результате растворимость слабого электролита с увеличением степени ионизации резко возрастает, т. е. возрастает энергия гидратации молекул. [c.13]

В первом приближении также можно находить и энергию гидратации молекул, суммируя энергии гидратации отдельных гидрофильных групп или участков структуры молекулы. Поэтому на неполярных адсорбентах, по крайней мере, можно определить вклад отдельных структурных звеньев молекулы и ее функциональных групп в молярное уменьшение дифференциальной стандартной энергии Гиббса при адсорбции органических молекул из водных растворов и это уменьшение представить суммой инкрементов б ( — Д(7°) [c.76]

Нельзя выбрать критерием и другой признак и определить окисление как реакцию введения атомов кислорода в органическую молекулу. Это легко опровергается такими примерами, как гидратация олефинов или гидролиз хлорпроизводных, где кислородсодержащие соединения образуются без окислителей. Дополнительная трудность возникает из-за того, что окисление иногда протекает без увеличения числа атомов кислорода в исходной молекуле или даже с образованием соединений, совсем не содержащих кислорода. В этих случаях окисление сводится к удалению атомов водорода путем их связывания кислородом в виде воды, причем такой же результат обычно достигается и в результате дегидрирования [c.484]

Реакция 2 позволяет ввести в органическую молекулу, с выходом 70—90%, группу — С = СН. Полученные алкины могут быть далее использованы в качестве исходных препаратов при получении алкенов (гидрирование) или метилкетонов (гидратация по Кучерову). Ацетиленид натрия, являющийся в данном случае реагентом, обычно получают действием амида натрия на ацетилен [c.13]

Для ароматических соединений в растворе нельзя провести никакой корреляции не только по величине, но и по знаку между адсорбционными потенциалами на межфазных границах раствор/ ртуть и раствор/воздух [371]. Исследования снижения межфазного натяжения и сдвига п. н. з. от количества я-связей в абсорбенте [92, 350, 384, 385], а также исследования зависимости поверхностных избытков от размера молекул [348] и электродных потенциалов [346] привели к общему выводу, что ароматические молекулы стремятся плоско расположиться на поверхности металла (чтобы плоскость кольца лежала параллельно поверхности металла), при этом я-электроны органической молекулы взаимодействуют с металлом. Таким образом, влияние химических связей в этом случае является преобладающим, тогда как ориентацию алифатических соединений определяют гидратация, электростатические и дисперсионные взаимодействия, [c.260]

Обращает на себя внимание очень небольшая величина изменения энтропии при адсорбции капроновой кислоты. Такие же значения получаются и при обработке результатов работы [8] для адсорбции н-бутилового и н-амилового спиртов. Это, по-видимому, можно объяснить меньшей степенью гидратации адсорбированных органических молекул по сравнению с молекулами, находящимися в объеме электролита, и, следовательно, определяемая величина является суммой энтропий двух процессов — адсорбции и дегидратации. Вполне вероятно также, что, поскольку адсорбция органических веществ является процессом замены одних адсорбированных молекул (воды) на другие (органические вещества), энтропия при этом изменяется незначительно. [c.192]

Для гидролиза органических соединений, а также для реакций гидратации, дегидратации и этерификации типично каталитическое влияние кислот. Из рассмотренных ранее процессов только превращения хлорпроизводных не чувствительны к этим катализаторам. Влияние кислот обусловлено активированием органической молекулы за счет присоединения протона, в результате чего она становится способной к взаимодействию даже с такими слабыми реагентами, как вода и спирты [c.206]

Алифатические углеводородные цепи и ароматические кольца, которые не влияют на гидратацию, уменьшают растворимость органических молекул в воде. Увеличение гидрофобного характера молекулы, например наличие в них более гидрофобных колец, приводит к снижению растворимости в воде. [c.57]

Образование комплексов металлов с органическими молекулами зависит также от радиуса, степени гидратации и заряда иона, формы тех его электронных орбит, которые образуют ковалентную связь. Особенно не следует упускать из виду соотношение заряда и радиуса иона, т. е. плотности заряда. Чем меньше радиус иона при одинаковой величине заряда, тем плотность 8 заряда будет больше, а значит, и гидратация больше. Для образования хелатного комплекса катион должен потерять большую часть своей гидратной оболочки. [c.75]

Адсорбционные методы очистки применяют для удаления истинно растворимых органических соединений из сточных вод. Широкое применение нашел адсорбционный метод очистки с использованием обычных активных углей и некоторых других сорбентов, в частности активных углей, получаемых из отходов производства феноло-формальдегидной смолы, торфа, а также синтетических высокопористых полимерных адсорбентов. Активные угли высокопористые адсорбенты с удельной поверхностью от 800 до 1500 м2/г. Адсорбционное поглощение растворимых органических загрязнений активным углем происходит в результате дисперсионных взаимодействий между молекулами органических веществ и адсорбентом. Активный уголь гидрофобный адсорбент, т. е. обладает сродством к гидрофобным молекулам органических веществ. Чем выше энергия гидратации адсорбата, тем хуже он извлекается из воды адсорбентом. Сказанное, в частности, подтверждается тем, что активные угли хорошо сорбируют такие гидрофобные соединения, как алифатические и ароматические углеводороды, их галоген- и нитрозамещенные соединения и другие и значительно хуже гидрофильные соединения, например низшие спирты, гликоли, глицерин, ацетон, низшие карбоновые кислоты и некоторые другие вещества. [c.95]

Теплоты растворения твердых веществ, в том числе ионных кристаллов, состоят из поглощаемой теплоты разрушения кристаллической решетки с удалением образовавшихся частиц на расстояния, отвечающие объему раствора, и выделяемой теплоты сольватации (в частном случае — гидратации ионов в водных растворах) молекулами растворителя. Каждый из этих эффектов достигает сотен и тысяч кДж/моль. Сумма их имеет порядок единиц и десятков кДж/моль. Знак суммарного теплового эффекта зависит от того, какое из двух слагаемых больше по абсолютному значению. Если растворяемое вещество в индивидуальном виде состоит из молекул, а в растворе диссоциирует на ионы (минеральные и органические кислоты и основания), то в теплоту растворения входит теплота диссоциации. [c.47]

Гермин используется для описания реакций, которые включают присоединение молекулы воды (гидратация) или расщепление под действием молекулы воды органических соединений, [c.221]

Лучшим растворителем для солей в большинстве случаев является вода (процесс гидратации). Условием экстрагирования ионов из водных растворов является вытеснение растворителем молекул воды из гидратной оболочки с образованием комплексных соединений. Отсутствие гидрофильных групп в комплексных соединениях обусловливает возможность их перехода в органическую фазу. Процесс комплексообразования зависит от значения pH среды регулируя значение pH, можно осуществить селективное экстрагирование веществ. [c.340]

Гидрофобная гидратация обнаруживается в случае сложных органических ионов и молекул ряда неэлектролитов. Она обусловливается тормозящим действием растворенных частиц на трансляционное движение молекул воды раствора. В отличие от гидрофильной гидрофобная гидратация не является следствием сильного взаимодействия молекул воды и растворенного вещества, а скорее возникает в результате усиления взаимодействия между молекулами Н2О, способствуя тем самым структурированию свободной воды. По представлениям О. Я. Самойлова, гидрофобная гидратация заключается в стабилизации структуры воды частицами растворенного вещества. [c.275]

Опыт показывает, что стабилизация структуры воды молекулами неэлектролита, в частности метилового спирта, приводит к уменьшению гидратации ионов, их обезвоживанию. Слагаемыми этого процесса являются также взаимодействие молекул спирта с ближайшими к обезвоживаемым ионам молекулами воды, замена молекул НгО из ближайшего окружения этих ионов на молекулы спирта. Таким образом, одной из особенностей водных растворов неэлектролитов является стабилизация структуры воды при малых концентрациях растворенных некоторых органических соединений. [c.299]

Взаимная растворимость органических соединений в концентрированных растворах щелочей. В связи с крайне ограниченными возможностями гидратации органических молекул растворимость их в концентрированных растворах щелочей весьма мала. Так, ацетон довольно хорошо смешивается с водой, однако добавление щелочи приводит к его высаливанию из водной фазы, и уже в 28%-ном водном растворе щелочи растворимость ацетона не превышает 1,1%. В 50%-ном водном растворе щелочи растворимость ацетона составляет около 10 моль/л вследствие образования енолята, который фактически располагается на поверхности раздела фаз. [c.28]

Гидратация органических молекул. На основании вышеизложенного вполне возможно предположить существование гидратации органических молекул. Например, выше точки помутнения для РЮР-9 или подобных соединений в органической фазе достаточно высокая концентрация воды [26], которая в зависимости от разнО Сти температур Т—Тпомутнення уменьшается от приблизительно 20 молекул воды на кислород эфирной группы до 2. Введение ионов в водную фазу также уменьшает содержание воды до концентрации 2 молекулы воды на кислород эфирной группы. Смешанный раствор РЮР-9, в котором две молекулы воды приходятся на одну эфирную группу, имеет резкий максимум вязкости, максимальное значение скорости звука, характерные рентгеноструктурные параметры [10]. Структура такого раствора может быть представлена в виде извилистых образований этиленоксидных групп или в виде спирали. Модели гидратов подобного типа показывают, что для молекул воды возможно такое расположение, что все углы водородных связей равны нулю. Образование мостиков между двумя молекулами воды — от одной эфирной группы к другой, ближайшей, — осуществляется по кооперативному механизму. [c.70]

Еще Освальд [62] различал первичную сферу гидратации органических молекул и вторичную диффузную гидратную сферу. Бунденбрег де Ионг рассматривал образование коацервата как комбинацию первичной сферы гидратации и отделения, диффузного гидратационного слоя. Этот процесс аналогичен образованию гидрата ионной пары [63—65], с которой связан только первый гидратный слой (рис. 3.12). Исходя из предложенной модели, основанной на экспериментальных данных для РЮР-9, можно предположить, что на предварительном этапе коацервации осуществляется связывание вторичной гидратной оболочки. [c.73]

Глинистый минерал монтмориллонит образуется при замене части ионов АР" в октаэдрических положениях пирофиллита на Mg +, сопровождающейся возникновением заряженного слоя. Пространство между слоями занимают гидратированные катионы. Типичный химический состав монтмориллонита Као,вв[-А1з,з4М о,овЙ1802о1-(0И)4 (рис. 2.12) [15]. Кроме катионов, таких, как Л а+, между слоями находятся молекулы воды. Расстояние между слоями вдоль оси с изменяется в зависимости от степени гидратации, причем этот эффект обратим. В пространство между слоями могут проникать некоторые органические молекулы, и в зависимости от размеров последних расстояние между слоями может увеличиваться еще больше. Ионы натрия, расположенные между слоями, могут быть замещены в результате ионного обмена на другие катионы, в том числе на большие органические катионы [c.46]

Уэдаира и Уэдаира [10а] при изучении гидратации органических катионов и анионов вычисляли энергию активации, требующуюся, чтобы молекула воды могла покинуть непосредственное окружение иона. Из сравнения этих результатов с энергией активации самодиффузии ионов было сделано заключение, что гидрофобные и карбоксильные группы приводят к положительной гидратации, тогда как сульфогруппы дают в результате отрицательную гидратацию. [c.532]

Винилирование (т. е. введение винильной группы СНг=СН— в органические молекулы) и родственные ему реакции, наряду с рассмотренными ранее гидрохлорированием и гидратацией ацетилена, относятся к числу наиболее важных синтезов на основе этого углеводорода. Получаемые продукты широко применяются как мономеры для производства пластических масс, синтетических каучуков, химических волокон и т. д. [c.418]

За изменением гидратной оболочки ионов можно наблюдать, измеряя концентрационную зависимость солевого эффекта Б присутствии растворенных органических веществ [9, 10, 12, 26]. В этом случае возможна конкуренция между гидратацией ионов и органических молекул. На рис. 3.8 показано, что точка помутнения водного раствора РЮР-9 возрастает с увеличением концентрации KI до значения 2 моль/кг НгО, а затем начинает уменьшаться. В отличие от чистой воды для структуроразрушающих ионов при их высокой концентрации точка помутнения зависит от концентрации растворенного органического вещества. Максимальные значения этой температуры достигаются в присутствии 4 Мл Nal или более 3 Мл Lil. Максимум на кривой для иона Li нелегко обнаружить, так как температура помутнения выше 100°С [26]. [c.65]

С другой стороны, в воде, где для органических молекул, содержащих неполярные группы, важную роль играет гидрофобная гидратация, возможны аналогичные эффекты и для крупных органических ионов, в которых заряд делокализован по большому объему. Многочисленные исследования термодинамики сольватации органических ионов в воде и неводных средах позволили надежно установить, что они ведут себя подобно неэлектролитам в воде, в частности, для катионов тетраалкиламмония (начиная с Рг4Ы+ и более крупных радикалов), тетраалкилфосфония, кар-боксилат-анионов высших кислот и других крупных ионов очень сильны гидрофобные эффекты [306]. Отмечено также, что (как и для молекул) ароматические радикалы таких ионов, как РЬ4Аз+, ВРН г существенно по-иному влияют на структуру воды, нежели алкильные группы [306, 307]. [c.171]

Таким путем были изучены некоторые очень простые системы. Хатчинсон [4] и Крисп [67] исследовали адсорбцию из растворов полярных органических молекул в неполярных растворителях на полярные твердые тела. Юнг, Чессик и Хелей [68] изучали адсорбцию н-бутилового спирта из водного раствора на гидрофобную поверхность графона. Для этой последней системы разумно допустить избирательную адсорбцию и возможность образования дискретного ориентированного монослоя несольватиро-ванных растворенных молекул. Для системы спирт — вода — графон было выведено уравнение, основанное на модели адсорбции спирта на однородных центрах поверхности графона (см. раздел IV, 2), при которой углеводородные радикалы спирта располагаются плоско на поверхности, а полярные гидроксильные группы направлены в сторону жидкости. Рассчитанные теплоты смачивания находились в хорошем согласии с величинами, найденными опытным путем. Грехем и Хансен [69] отмечают, что подобные системы пригодны для исследования другими методами. Результаты обоих исследований в основном согласуются. Однако последние из указанных авторов привели доказательство того, что спирт адсорбируется без гидратации, и предположили, что дополнительная группа —СНа— возвышается над поверхностью при примерно монослойном покрытии. [c.326]

Винилирование (введение винильной группы СНа=СН в органические молекулы) и родственные ему реакции, наряду с рассмотренными ранее гидрохлорированием и гидратацией ацетилена, относятся к числу наиболее важных синтезов на основе этого углеводорода. Их можно разделить на следующие две группы 1) катализируемые солями переходных металлов (прежде всего 2п + и Си+) и 2) катализируемые щелочами. [c.361]

Адсорбция растворенных веществ зависит от значения стандартного изменения энергии Гиббса адсорбции из раствора (-ДСадс, кДж/моль), представляющей собой разность энергии ван-дер-ваальсова взаимодействия молекулы растворенного вещества с атомами поверхности адсорбента и энергии гидратации молекулы, удерживающей вещества в растворе [82]. Значение рассчитывают из табличных данных для любого соединения как сумму инкрементов отдельных структурных звеньев и функциональных групп органических молекул. Значения —ДСадс, полученные при адсорбции моно- и динитрофенолов (соответственно 23, 86 и 26,6 кДж/моль) на угле КАД, свидетельствует об их высокой адсорбируе мости. [c.68]

A. Н. Фрумкиным (одновременно с Г. Гюйо во Франции) был предложен метод радиоактивного зонда, существенно дополнивший метод вертикальной струи Конрика для измерения адсорбционных потенциалов на границе раствор/воздух. Сопоставление адсорбционных скачков потенциала на границах раздела раствор/воздух и раствор/ртуть вскрыло значение гидратации ионов в явлениях адсорбции, значение ориентации адсорбированных органических молекул, а также роль специфического взаимодействия определенных атомов в адсорбированной молекуле или ионе с поверхностью ртути. [c.164]

Молекула воды полярна и обладает определенным дипольным моментом. Вследствие этого молекулы воды соответствующим образом ориентируются по отношению друг к другу, образуя структурированную систему. Попадая в поле действия иона, молекулы воды образуют вокруг него гидратную оболочку. Указанное взаимодействие сопровождается разрушением структуры самой воды (эффект разупорядочения). Если вновь возникающая упорядоченность в расположении молекул воды вокруг иона меньше, чем в самой структурированной воде, то наблюдается так называемая отрицательная гидратация, заключающаяся в том, что молекулы воды вблизи иона обладают большей подвижностью, чем в чистой воде. В частности, отрицательная гидратация свойственна ионам К, КЬ, Св, С1 и I, а положительная—ионам Ка, и, Са и Ва. Аналогичные явления происходят также по катионным и анионным центрам органических молекул, в том числе и макромолекул. Таким образом, известная часть молекул воды в клетке находится в связанном состоянии за счет участия в процессах гвдратации. [c.432]

К ПАВ относят органические соединения с несимметричным строением молекул (см, гл. 13), состоящих из полярных и неполярных групп. Полярная группа, обладающая моментом диполя и достаточно интенсивным силовым полем, имеет сродство к полярной фазе. Полярными свойствами обладают такие атомные группировки, как —СООН, —ОН, —NHz, —NO2, —СНО, —SOoOH и др. Все эти группы способны к гидратации и являются гидро- [c.308]

Весьма интересно влияние давления на ионное равновесие водных растворов электролитов. Исследования, выполненные при 25°С и при давлениях до 300 МПа, показали, что константы диссоциации целого ряда органических кислот в водных растворах возрастают при увеличении давления от атмосферного до 300 МПа в среднем в 3,5 раза, а для некоторых оснований (например, КН40Н) в 12...14 раз. Отсюда видно, что диссоциация исследованных соединений сопровождается уменьшением объема. Причиной этого является гидратация (в общем случае сольватация) образующихся ионов в гид-ратной (сольватной) оболочке, окружающей ион, молекулы растворителя расположены более плотно (электрический заряд на ионе), чем в объеме растворителя. Исследования показали, что уменьшение объема при диссоциации большинства кислот составляет 10...12 см /моль При более высоких давлениях константа диссоциации возрастает весьма сильно константа диссоциации ЫН40Н прн 45 °С увеличивается при росте давления от атмосферного до 1200 МПа более чем в 500 раз. Отсюда можно заключить, как возрастает химическая активность данного соединения в условиях высокого давления. В качестве еще одного примера возрастания степени диссоциации слабых электролитов с повышением давления можно привести данные, согласно которым константа диссоциации пиперидина в метиловом спирте при 45 С возрастает в 1000 раз при увеличении давления с атмосферного до 1200 МПа. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология