Углерод строение молекулы

На рис. 21-21 показано строение молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), играющего ключевую роль в биохимическом процессе запасания энергии. Эта молекула построена из аденина (см. рис. 21-3), рибозы (моносахарид с пятью атомами углерода) и трех связанных в цепочку фосфатных групп. Концевая фосфатная группа в АТФ может гидролизоваться, или отщепляться, с присоединением к продуктам ионов ОН и Н от воды, в результате чего образуются ортофосфорная кислота и аденозиндифосфат (АДФ). Далее АДФ может снова разлагаться с образованием еще одной фосфатной группы и аденозинмонофосфата (АМФ). Наконец, отщепление последней фосфатной группы приводит к образованию аденозина. При отщеплении каждой из первых двух фосфатных групп высвобождается свободная энергия 30,5 кДж моль а при отщеплении третьей-только 8 кДж моль" Именно АТФ, а точнее его первая фосфатная связь (крайняя слева на рисунке) является главным местом запасания энергии в любой живой клетке. Каждый раз, когда молекула глюкозы биохимиче- [c.327]

Церезины — смесь парафиновых углеводородов изомерного строения с 36—55 атомами углерода в молекуле. Вещество мелкокристаллической структуры с температурой плавления 65—85 С и молекулярной массой 500—700. Вырабатывают их из природных озокеритов, парафинистой пробки и петролатумов. Применяют при производстве смазок, вазелинов, кремов, мастик, свечей, копировальной бумаги, как изоляционные материалы в электро-и радиотехнике. Церезины, выпускаемые промышленностью, подразделяют на марки в зависимости от температуры каплепадения (табл. 4.48). [c.483]

Плоское строение молекулы и угол между связями 120 позволяют в методе ЛМО считать, что в локализованных а-связях атом углерода участвует гибридными хр -орбиталями. Каждый атом углерода участвует своими тремя электронами в трех таких о-связях двух С—Н и одной С—С. Еще одну связь С—С образуют не участвующие в гибридизации р -электроны, по одному от каждого атома. Так как р -орбитали направлены перпендикулярно плоскости молекулы, их перекрыванием образуется я-орбиталь, электронная плотность которой располагается над и под плоскостью молекулы. Таким образом, связь С=С оказывается двойной симметричной о л -связью. Разделяя связь между углеродными атомами в этилене на о- и л-связь и принимая энергию разрыва о-связи равной Е (С—С) = 347 кДж/моль. можно приписать л-связи в этилене энергию 250 кДж/моль. Таким образом, л-связь (С—С) в этилене менее прочна, чем а-связь, и легче разрывается, чем объясняется склонность этилена к реакции присоединения. [c.107]

Описать свойства оксида углерода (П), указав а) электронное строение молекулы с позиций методов ВС и МО б) отношение к воде и к водным растворам кислот и щелочей в) окислительно-восстановительные свойства. [c.236]

Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер (1835—1917) использовал в 1885 г. идею трехмерного строения молекул для изображения пространственного строения циклических соединений (в виде плоских колец). Если четыре связи атомов углерода направлены к четырем углам тетраэдра, то угол между любыми двумя связями составляет 109°28. Байер утверждал, что в любом органическом соединении атомы располагаются, как правило, так, что углы между связями атома углерода примерно соответствуют приведенному значению. Если же по какой-либо причине угол меняется, то атом оказывается в напряженном состоянии. [c.90]

Выше обсуждались вопросы, связанные с выяснением молекулярной структуры нефтяных асфальтенов вне зависимости от молекулярной структуры нефтяных смол. Между тем, в предыдущих главах мы неоднократно подчеркивали генетическую связь этих не-углеводородных высокомолекулярных соединений нефти. Рассмотрим теперь наличие общности и различия в строении молекул смол и асфальтенов, так же как мы сделали это в случае их элементного состава. Д. Эрдман в одной из своих работ [14] рассмотрению структурно-молекулярных вопросов смолисто-асфальтеновых веществ нефти предпослал характеристику их химического состава. Смолы и асфальтены, но мнению Эрдмана, представляют собою смеси высокомолекулярных неуглеводородных соединений нефти, в которых содержатся такие гетероэлементы, как кислород, азот и сера, а также небольшие количества ванадия и никеля. Используя большой комплекс физических методов для изучения углеродного скелета и соотношения в нем атомов углерода различной природы (ароматический, нафтеновый, парафиновый) в молекулах смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, природных асфальтенов и продуктов высокотемпературной переработки нефти, многие исследователи при решении принципиальных вопросов пришли к аналогичным выводам. В работах Эрдмана сделаны некоторые обобщения этих экспериментальных результатов. Важное научное значение имеет положение о том, что молекулы смол и асфальтенов состоят из нескольких плоских двухмерных пластин конденсированных ароматических и сферических нафтеновых структур, б.тиз-ких но своему строению. Принципиальное различие между смолами и асфальтенами, проявляющееся в различной их растворимости [c.98]

Каким типом гибридизации АО углерода можно описать строение молекулы СОг а) sp б) [c.237]

Рис. 26. Зависимость константы равновесия реакции образования аддуктов мочевины с парафинами нормального строения от числа атомов углерода в молекуле углеводородов (при различных температурах).

Электронное строение молекулы СО рассмотрено на стр. 149, Как показано на рис. 53, шесть валентных электронов атомов углерода и кислорода размещаются на трех связывающих МО, образуя тройную связь эта связь характеризуется высокой прочностью (1076 кДж/моль). [c.442]

Наименьшей детонационной стойкостью обладают алканы нормального строения, наивысшей — ароматические углеводороды. ДС цикланов выше, чем у алканов, но ниже, чем у аренов с тем же числом атомов углерода в молекуле. [c.106]

Влияние несвязывающей электронной пары центрального атома на строение молекул. Выше мы рассмотрели правильные геометрические формы молекул и комплексов с валентными углами 180, 120, 109,5, 90°. Однако, согласно экспериментальным данным, значительно чаще встречаются молекулы и комплексы с несколько иными значениями валентных углов. Валентные углы в молекулах НзЫ и НгО, например, составляют /1НЫН =107,3° и .НОН =104,5°. Согласно теории гибридизации центральные атомы этих молекул образуют химические связи за счет электронов хр -гибридных ор-бита/ ей. У атома углерода на четыре ар -гнбридиые орбитали приходится четыре электрона [c.71]

При стандартном методе исследования фиксируют температуру начала кипения (НК), объемы выкипания (в %) десятиградусных фракций, температуру конца кипения (КК), остаток и потери. Известно, что температуры кипения разветвленных углеводородов ниже температур кипения соответствующих им изомеров с прямой цепью. При этом чем компактнее строение молекулы, тем ниже температура кипения. Это означает, что в любой фракции могут содержаться углеводороды с разным числом атомов углерода и существенно различающимися физическими и химическими свойствами. [c.22]

С органическими соединениями, молекулы которых отличались внушительными размерами, дело обстояло сложнее. Используя методы начала XIX в., было очень тяжело, вероятно и невозможно, установить точную эмпирическую формулу даже такого довольно простого по сравнению, например, с белками органического соединения, как морфин. В настоящее время известно, что в молекуле морфина содержатся 17 атомов углерода, 19 атомов водорода, 3 атома кислорода и 1 атом азота ( ijHisNOa). Эмпирическая формула уксусной кислоты (С2Н4О2) намного проще, чем формула морфина, но и относительно этой формулы в первой половине XIX в. не было единога мнения. Однако, поскольку химики собирались изучать строение молекул органических веществ, начинать им необходимо было с установления эмпирических формул. [c.74]

На основании современных знаний об электронном строении атома углерода строение молекулы бензола можно представить следующим образом. Шесть атомов углерода, связанных друг с другом а-связями одинаковой длины — 1,40 А, образуют правильный шестиугольник, причем все шесть атомов углерода расположены в одной плоскости. Атомы углерода в молекуле бензола находятся в состоянии зр -гибридизации. [c.161]

Электронное строение молекулы N2 было рассмотрено в разд. 2.5. я-Связи между атомами азота (в отличие от углерода) прочнее а-связей (иа рис. 3.43 линия зависимости Е от кратности связи для связей углерод—углерод загибается вниз, а для связей азот—азот—вверх, что обусловлено большим, чем у углерода, зарядом ядра атома N. При образовании только одной а-связи ядра [c.394]

В твердом состоянии молекулы углеводородов расположены упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле и температуры кристаллизации индивидуальные н-парафины, относящиеся к полиморфным соединениям, могут кристаллизоваться в четырех формах гексагональной (а-форма), орторомбической (р-форма), моноклинной (у-форма) и триклинной (б-форма), причем последние две формы имеют угол наклона осей молекул к плоскости, в которой расположены концевые группы, соответственно 73° и 61°30. В кристаллах гексагональной структуры молекулы н-парафинов расположены так, что длинные оси их перпендикулярны плоскости, в которой расположены концевые группы молекул. При такой упаковке молекулы имеют свободу вращения вокруг своих длинных осей. Орторомбическая структура характеризуется таким же расположением молекул, однако отсутствие гексагональной симметрии обусловливает только колебательные движения молекул около своего среднего положения. Такая же форма движения имеет место и в случаях моно- и триклинной структуры кристаллов. Схематическое расположение молекул парафинов нормального строения в кристаллах разной модификации показано на рис. 28, а размеры элементарных ячеек приведены в работе [4], где указано на возможность образования кристаллов с 13 различными параметрами. Полиморфизм присущ всем нечетным н-па-рафинам, начиная с Сэ, и четным от С22 до С36. [c.120]

Соединения, состоящие из углерода и водорода, различающиеся характером связей, числом атомов в молекулах, а также строением молекул. [c.185]

Для получения масел с низкой температурой застывания в технологию их производства включен процесс депарафинизации, целью которого является удаление из масляного сырья твердых углеводородов. Под твердыми углеводородами подразумеваются все углеводороды, имеющие при комнатной температуре кристаллическое строение. Углеводороды этой группы при понижении температуры выкристаллизовываются из раствора в масле, образуя структурированную систему, связывающую жидкую фазу. Твердые углеводороды масляных фракций, так же как и жидкие, представляют собой многокомпонентную смесь (табл. 16) парафиновых углеводородов (от ie и выше), различающихся по структуре и числу атомов углерода в молекуле, твердых нафтеновых, содержащих 1—3 кольца в молекуле и имеющих длинные боковые цепи нормального и изостроения, а также твердых ароматических и нафтено-ароматических, различающихся по общему числу колец [c.116]

Парафиновые углеводороды нормального строения относятся к изоморфным веществам, образующим при совместной кристаллизации твердые растворы. При понижении температуры в первую очередь выделяются кристаллы наиболее высокоплавких углеводородов, на кристаллической решетке которых последовательно кристаллизуются углеводороды с меньшей температурой плавления и меньшим числом атомов углерода в молекуле [6, 7]. Исследовать кристаллическую структуру твердых углеводородов масляных фракций нефти весьма сложно ввиду их многокомпонентно-сти. Даже кристаллическая структура нормальных парафинов — наиболее простых по строению компонентов установлена лишь в последнее время. [c.118]

Цифры показывают число атомов углерода в молекуле (строение углеводородов рассмотрено в тексте). На оси абсцисс указаны места элюирования нормальных алканов Си—Сл Капиллярная колонка 80 м, апиезон линейное программирование температуры 100°- [c.69]

На основании современных знаний об электронном строе- нии атома углерода строение молекулы бензола можно предста- эдить следующим образом. Шесть атомов углерода, связанные гдруг с другом а-связями одинаковой длины — 0,140 нм, обра-I зуют правильный шестиугольник, причем все шесть атомов углерода расположены в одной плоскости. Атомы углерода в мо-. лекуле бензола находятся в состоянии вр -гибридизации. д. В результате сопряжения р-электронов р-орбиталей шести атомов углерода образуется единое тг-электронное облако, рас- [c.209]

Предлагаемая читателю книга написана известным американским ученым, писателем-фантастом и популяризатором науки. Рассказывая о соединениях углерода от самых простых до сложных — полимерных, автор вводит читателя в мир органической химии, знакомит со свойствами веществ, зависимостью в0Йст -ет оетава и строения молекул, о роли этих веществ в природе, жизнедеятельности живых организмов, а также о применении веществ в технике и быту. Автор ведет рассказ увлекательно, читается книга очень легко. [c.4]

Парафины представляют собой смесь углеводородов метанового ряда нормального строения с 18—35 атомами углерода в молекуле. Вещества белого цвета кристаллического строения с температурой плавления 45—65 °С и молекулярной массой 300— 400. Парафины получают при депарафинизации дистиллятного масляного сырья. Применяют их в качестве сырья в нефтехимической промышленности при производстве моющих средств и поверхностноактивных веществ, для пропитки бумаги и бумажной тары, в производстве свечей и сиичек, в электротехнике, при выработке вазелинов, пластичных смазок, полировальных и защитных материалов. В зависимости от области применения парафины подразделяются на технические, высокоочищенные и для пищевой промышленности. [c.482]

Очень легко образуют лактоны глюкуроновая и другие сахарные кислоты. Особенно важным для человека оказался лактон 3-кет огулоновой кислоты, которая представляет собой соединение с 6 атомами углерода в молекуле, имеющей такое же строение, как молекула глюконовой кислоты (о которой я говорил в предыдущей главе), но с той разницей, что у нее иначе расположены гидроксильные группы, а в середине цепи есть двойная связь. Эта кислота и образует лактон, известный под названием аскорбиновой кислоты. Вот ее история. [c.189]

В химическом отношении предельные углеводороды весьма инертны. Начиная с бутана, они обладают изомерией, т. е. имеют перазветвленное и разветвленное строение цепей из атомов углерода. Чем больше атомов углерода в молекуле, тем больше число изомеров. Пентан имеет три изомера, гексан — пять, гептан — девять, декан — семьдесят пять. [c.20]

Алканы изостроения при равном числе атомов углерода в молекуле в зависимости от структуры молекулы могут иметь самые разнообразные температуры плавления. Среди изоалканов наряду с кристаллическими углеводородами, в отдельных случаях имеющими высокие температуры плавления, превосходяпще для особо симметричных структур даже температуры плавления алканов нормального строения, встречаются отдельные представители с весьма низкими температурами плавления и даже углеводороды, вообще неспособные кристаллизоваться. [c.43]

Строение молекулы можно представить, построив ее модель. На фиг. 1 показана модель молекулы газообразного углеводорода этилена (формула С2Н4), а на фиг. 2 модель молекулы более сложного жидкого углеводорода—циклогексана, состоящего из 6 атомов углерода и 12 атомов водорода (формула СвН] 2)- [c.8]

Ароматическпе углеводороды характеризуются кольцеобразным строением. Молекулы ароматических углеводородов имеют бензольное ядро, т. е. кольцо, состоящее из 6 атомов углерода, соединенных между собой попеременно чередующимися одинарными и двойными связями. [c.12]

Особенно характерно, что для молярного объема нормальных углеводородов от метана до нонана при —253° и для молярного объема твердых парафинов нормального строения от Схз до С , определенного по рентгенографическим данным, прямеш1мо простое линейное уравнение. Отсюда можно сделать естественный вывод о том, что для кристаллического состоя- I ния углеводородов нормального строения линейное уравнение точно выражает зависимость молярного объема от числа атомов углерода в молекуле. [c.229]

Строение молекул некоторых сложных исш. ств — ммнака, воды, диоксида углерода и метана — можно изобразить сх м ми [c.123]

В г.т. 12 мы обсуждали электронное строение НС1 п отмечали, что гетероядерные двухатомные молекулы полярны, тогда как гомоядерные дву.чатомные молекулы неполярны. Неполярная молекула имеет нулевой (или близкий к нулю) дипольный момент. Среди многоатомных молекул имеется немало таки.х, в которых отдельные связи полярны, хотя молекула в целом неполярная. В качестве примера приведем ССЦ. Строение молекулы lj. показано на рис. 13-28, а. Поскольку хлор-более электроотрицательный элемент, чем углерод, связывающие электронные пары смещаются в направлении к атомам хлора. В результате каждая связь С—С приобретает небольшой дипольный %юмент. Попарное векторное сложение диполей связей дает два равных по величине и обратных по направлению диполя фрагментов СС1,, как показано на рис, 13-28, б. Симметричная тетраэдрическая форма молекул ССЦ обусловливает ее нулевой дипольный момент таким образом, I4-неполярная молекула. [c.579]

Ароматические углеводо,роды различаются и по числу атомов углерода в боковых цепях, которое колеблется от 3—5 до 25. Однако, как прав/ило, боковые цепи ароматических углеводородов масляных фракций значительно короче, чем боковые цепи соответствующих им по температуре выкипания нафтеновых углеводородов. Одним из важнейших вопросов в исследовании строения молекул ароматических углеводородов является определение числа и структуры баковых цепей. Наиболее точным методом, позволяющим получить представление об этом, является метод спектрального анализа в инфракрасной части спектра. Он дает возможность определить число групп СНз и СН2, т. е., общее число атомов углерода в цепях, по числу СНз-групп — число концов цепей, по соотношению СНз- и СНг-групп — степень их разветвлент ности. [c.15]

Кислоты, в которых карбоксильная группа соединена непосредственно с кольцом, если и встречаются, то играют, по-видимому, второстепенную роль. Дальнейшие исследования (Браун, Аллеман, Лапкин и др.) показали, что в кислотах с 12 и более атомами углерода в молекуле содержатся би-, три- и полициклические структуры с конденсированными пяти- и шестичленными кольцами, относящиеся к гомологическим рядам СпНгп-зСООН, СпНап-бСООН, СпНгп-гСООН. Все более признается наличие тесной связи между составом и строением углеводородной части нефтяной фракции, из которой выделены кислоты, и структурой этих кислот. О такой связи между структурой углеводородов и их производных уже говорилось прн рассмотрении сероорганн-ческих соединений нефти и смолистых продуктов. С повышением молекулярной массы кислот все большее значение приобретают, как и в углеводородах, гибридные структуры. [c.36]

Структура жидких углеводородов определяется энергетическими возможностями их молекул, причем существует три варианта жидкого состояния длинноцепных углеводородов i[8] полная свобода вращения молекул жидкости при температуре, близкой к температуре кипения состояние, при котором возможно движение отдельных звеньев цепи псевдокристаллическое состояние при приближении к температуре кристаллизации. Переход углеводородов из жидкого состояния в твердое (кристаллизация) и из твердого в жидкое (плавление) определяется характером сил межмолекулярного взаимодействия. Длинноцепные углеводороды, к ко-которым относятся нормальные (начиная с ie) и слаборазветв-ленные парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды с длинными алкильными цепями, являются неполярными или слабополярными веществами, поэтому взаимодействие между их молекулами происходит в основном за счет аддитивных дисперсионных сил. Длинноцепные углеводороды характеризуются неравномерным распределением сил межмолекулярного взаимодействия. У таких углеводородов наиболее сильно развиты дисперсионные силы, направленные перпендикулярно оси цепи нормальнога строения, что обусловливает их возможность к сближению при понижении температуры, когда тепловое движение молекул умень-щается. При переходе из жидкого состояния в твердое и наоборот площадь поперечного сечения алкильных цепей изменяется. Увеличение площади поперечного сечения молекул при плавлении обусловлено их вращением вокруг связей углерод — углерод, в результате чего молекула может занимать больший объем [8]. Когда эффективное поперёчное сечение молекул превышает допустимое силами межмолекулярного, притяжения, вещество плавится. При одном и том же числе атомов углерода в молекуле наиболее высокой температурой плавления обладают парафины нормального строения, имеющие возможность дисперсионного взаимодействия между всеми атомами углерода соседних молекул. Наличие в-молекуле разветвлений или циклов понижает возможность их ориентировки, так как межмолекулярные силы взаимодействия в этом случае проявляются в основном в цепях нормального строения,, что приводит к резкому снижению температуры плавления. [c.119]

На рис. 1.42 показано строение молекулы этана СгНе. В этом соединении четыре связи атомов углерода образованы гибридными 5р -орбиталями, которые расположены под углом 109,5° друг к другу. Все связи в молекуле С5Н6 одинарные, все они являются ст-связями. [c.90]

Система, описанная в работе [6], является дальнейшим развитием предыдущей в том плане, что учитывается пространственное строение молекул. Как и ранее, синтез ведется от конца к началу (от продуктов реакции к исходным веществам) по заранее определенному набору химических реакций. Аналогичный подход использован в системе [10]. Более обоснованными и перспективными являются методы, основанные на математическом описании структуры молекул и химических реакций и классифицируемые как логические методы [8, И]. В работе [8] для представления молекулы в качестве параметров используются тип атома и топо-тогическая структура связей между атомами в молекуле. При том акцент сделан на типы атомов углерода в молекуле в соответствии с природой связи углерода с другими элементами. В работе И] для характеристики молекулы используются три параметра естоположение атома в молекуле, ковалентные связи между томами и свободные электроны в каждом атоме молекулы. Послед- [c.443]

Значительно сложнее обстоит дело с определением строения углеводородов второй группы (5—7), являющихся истинными моноаро-матическими гопанами. Два первых углеводорода имеют молеку.чяр-ную массу 392, что соответствует моноароматическим гопанам состава С29, третий углеводород имеет 30 атомов углерода в молекуле. [c.173]

Как видно из формул этапа и пропана, атомы углерода в молекуле соединены друг с другом в виде открытой прямой цепочки. Следующий углеводород — бутан С4Ню — существует в виде двух соединений, отличающихся строением [c.10]

Адамантан, обладающий весьма своеобразным полиэдрическим строением, впервые был выделен из годонинской нефти (Чехосло-накия) его исследовали в 1933 г. Это кристаллическое веществе , которое плавится при 269 °С (сама высокая температура плавления среди всех известных углеводс родов). Молекула адамантана состоит из трех конденсированных циклогексановых колеи, имеющих форму кресла. Пространственное положение атомов углерода в молекуле адамантана такое же,как и в кристаллической решетке алмаза. [c.130]

Углеводородный состав дизельных топлив принято характеризовать также по соотнощению структурных элементов (структурный или кольцевой анализ). Структурный состав углеводорода выражает соотношение в нем колец (ароматических, нафтеновых) и боковых парафиновых цепей (в % на общее число атомов углерода 3 молекуле или в долях на молекулу). Структурный состав смесей углеводородов рассчитывают по эмпирическим зависимостям физических констант углеводородов от их строения, которые подтверждены результатами прямого определения структурного состава для ряда фракций (по количеству водорода, поглощенного фракцией при каталитической гидрогенизации содержащихся в ней ароматических углеводородов). Для определения структурного состава углеводородных смесей, в том числе топлив, чаще всего используют метод п—d—М, основанный на зависимости структурного состава от этих трех физических констант углеводородов. Расчет структурного состава топлив подробно показан в работах [27, 127—130] и руководствах. (Для анализа нефтяных масел по методу n—d—М имеется стандарт ASTM D 3238.) [c.149]