Азот активный свойства молекул

Упомянутые в разделе 4.1 поверхностно-активные вещества (ПАВ) способны изменять фазовые и энергетические взаимодействия на поверхностях раздела. Это свойство обусловливается особенностями их химического строения, а также условиями использования (температурой, характером среды, концентрацией, состоянием фаз на границе раздела). Поверхностно-активными свойствами, как правило, обладают соединения, содержащие в молекуле углеводородный радикал и одну или несколько активных (функциональных) групп. Роль последних обычно играют группы, содержащие кислород, азот, серу или фосфор, а также серу и фосфор одновременно. [c.196]

Химические свойства молекул определяются не только заселенностью внешних энергетических уровней, позволяющей выделять среди молекул их наиболее реакционноспособные образования — радикалы. На химические свойства большое влияние оказывают характеристики электронного строения. К ним относятся, как уже говорилось, энергии и характер высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) и нижней свободной молекулярной орбита.ли (НСМО). Это связано с. тем, что электроны, наиболее легко перемещаемые к реагенту — это наименее слабо связанные электроны ВЗМО. С другой стороны, реагент свои электроны может разместить, в первую очередь, на НСМО молекулы, как самой энергетически выгодной из незанятых орбиталей. Из табл. 4.4 видно, что электроны ВЗМО азота и СО наиболее прочно связаны (они находятся на связывающих МО), а электроны оксида азота, кислорода и фтора — наименее (они находятся на более высоко лежащих разрыхляющих МО). Поэтому последние вещества химически более активны, чем N2 и СО. [c.131]

В кислородных соединениях элементы УА-подгруппы проявляют степени окисления -f 3 и +5. Для висмута более характерна степень окисления +3 (Ч-5 встречается редко). Кроме того, элементы этой подгруппы образуют газообразные водородные соединения (гидриды) типа ЭНз, в которых степень окисления их —3. В водных растворах их гидриды не отщепляют ионы водорода и поэтому не проявляют кислотных свойств. Молекулы гидридов имеют форму треугольных пирамид. От азота к висмуту уменьшаются электрические моменты диполей и устойчивость гидридов, но растет их восстановительная активность. [c.339]

Алкалоиды — вещества растительного происхождения, обладающие основными (щелочными) свойствами молекула алкалоида содержит по меньшей мере один атом азота, обычно в гетероциклическом кольце. Большинство алкалоидов — физиологически активные вещества многие из них находят применение в медицине. Примером может служить кокаин, обладающий сильным местным анестезирующим действием и возбуждающим действием на центральную нервную систему его получают из листьев кустарника кока. Формула кокаина имеет вид [c.377]

Экстракционная способность экстрагента определяется электронодонорными свойствами активного атома в его молекуле (в случае нейтральных фосфорорганических экстрагентов — фо фо-рильного кислорода, в аминах — азота). Электронодонорные свойства этих атомов объясняются наличием у них неподеленной пары электронов, благодаря чему атом кислорода или азота может образовывать координационную связь с экстрагируемым элементом. [c.193]

Связи азота в металлсодержащих биомолекулах. Азот очень часто играет роль донорного атома в полидентатных лигандах, участвующих в образовании биологически активных комплексных соединений. Донорные свойства атомов азота в этом случае обусловлены их электронными парами, так же как и донорные свойства молекулы аммиака. Эти неподеленные пары способны образовывать с вакантными орбиталями многих катионов донорно-акцепторные связи. Образование подобных связей — необходимое условие работоспособности многих ферментов. Но ярче всего роль донорно-акцепторных связей азота видна на примере комплексов порфина. Молекула порфина — плоский тетрадентатный макроциклический лиганд [c.418]

Большая часть особенностей химии пиридина может быть выведена при рассмотрении структуры этого соединения в сравнении с типами соединений, ранее рассмотренными в других главах. Поскольку пиридин содержит основной атом азота, не связанный с водородом, он должен обладать свойствами, сходными со свойствами третичных аминов, а существенной их чертой будет электрофильная атака по атому азота. Далее, поскольку молекула пиридина, подобно бензолу, является ароматической, то можно ожидать, что она будет участвовать (до некоторой степени) в реакциях электрофильного замещения. Однако имеется более подходящая молекула для сравнения, чем бензол в пиридине содержится сильная электроноакцепторная группа, включенная в цикл, так что остальные атомы кольца становятся электронодефицитными, как это наблюдается для нитробензола. Поэтому пиридин должен обладать пониженной активностью по отношению к электрофилам, но повышенной к нуклеофилам, подобно тому, как нитробензол. Наконец, метиленовая группа заместителя, находящегося в а- или 7-положении к азоту, должна проявлять активность, близкую к активности метиленовой группы в орто- или пара-положении к нитрогруппе в нитробензоле. [c.508]

Наблюдающаяся высокая химическая активность )адикалов обусловлена незаполненностью их электронных оболочек. Характерна аналогия между химическими свойствами гидридов углерода, азота, кислорода и фтора и химическими свойствами атомов с тем же числом электронов. Так, радикал СН (метин) является химическим аналогом атома Н, радикалы СНа (метилен) и NH (имин) — аналогами атома О, радикалы СН3 (метил), НН2 (аминогруппа) и ОН (гидроксил) — аналогами атома К и, наконец, молекулы СН4, N1 3, Н2О и НГ в известном смысле (инертность) аналогичны атому N6. Благодаря химической ненасыщенности радикалов энергия активации нроцессов, протекающих с их участием, имеет порядок величины энергии активации атомных реакций. Поэтому такие процессы, как правило, идут приблизительно с такой же скоростью, с какой идут атомные процессы. [c.34]

Каталитические процессы широко распространены в природе и эффективно используются в различных отраслях промышленности, иауки и техники. Так, в химической промышленности посредством гетерогенных каталитических процессов получают десятки миллионов тонн аммиака из азота воздуха и водорода, азотной кислоты путем окисления аммиака, триоксида серы окислением 50г воздухом и др. В нефтехимической промышленности более половины добываемой нефти посредством каталитических процессов крекинга, рифор-минга и т. п. перерабатывается в более ценные продукты — высококачественное моторное топливо, различного вида мономеры для получения полимерных волокон и пластмасс. К многотоннажным каталитическим процессам относятся процессы получения водорода путем конверсии диоксида углерода и метана, синтез спиртов, формальдегида и многие другие. Можно утверждать, что для любой реакции может быть создан катализатор. Теория катализа должна раскрывать закономерности элементарного каталитического акта, зависимость каталитической активности от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул и тем самым создать необходимые предпосылки для предсказания строения и свойств катализатора для конкретной реакции, указать пути его получения. К описанию скорости каталитического процесса можно подходить, используя основные положения формальной кинетики и метод переходного состояния. При этом целесообразно сперва выделить общие закономерности катализа, присущие всем видам каталитических процессов, а затем рассмотреть некоторые специфические особенности отдельных групп каталитических процессов. [c.617]

При рассмотрении физических свойств простых веществ подчеркивалось, что они в основном присущи макроскопическим количествам вещества (особенно в конденсированном состоянии). Что же касается химических свойств, то они главным образом определяются свойствами атомов или молекул, поскольку химическое взаимодействие всегда протекает на атомном или молекулярном уровне. Однако реально наблюдаемая химическая активность твердых простых веществ в заметной мере зависит, например, от величины поверхности соприкосновения, ее состояния, структуры кристалла и т. п., т. е. опять-таки от макроскопических характеристик. Так, мелкодисперсный цинк (цинковая пыль) значительно энергичнее взаимодействует с кислотами, чем гранулированный. Например, цинковая пыль восстанавливает азотную кислоту до аммиака, а гранулированный цинк — только до низших оксидов азота. Хорошо известна также способность многих металлов (А1, Ре, Т1, Сг и т. п.) к пассивации в агрессивных окисляющих средах, хотя сами эти [c.38]

Закон постоянства состава. Состав молекулярного соединения остается постоянным независимо от способа его получения. В отсутствие молекулярной структуры в данном агрегатном состоянии его состав зависит от условий получения и предыдущей обработки. Возьмем, к примеру, аммиак. Независимо от способов получения (прямой синтез из элементов, разложение аммонийных солей, действие кислот на нитриды активных металлов и т. п.) состав молекулы аммиака всегда постоянен и неизменен на атом азота приходится 3 атома водорода. А для оксида титана (2-[-) состав соединения зависит от условий получения температуры и давления пара кислорода. В молекуле аммиака, состоящей лишь из четырех атомов, исключается изменчивость состава. Оксид же титана (2-f) представляет собой фазу, состоящую из огромного числа атомов (порядка постоянной Авогадро), которая и определяет свойства этого соединения. Это— ярчайший пример перехода количества в качество коллектив из колоссального числа частиц обладает уже новым качеством — непостоянством состава. [c.24]

При образовании молекул простого вещества из одинаковых атомов не происходит принципиального изменения химических свойств, а изменяется лишь активность или способность вступать в химические реакции. Например, молекулярный азот N2 вступает в химические реакции с большим трудом, чем атомарный, но его химические свойства такие же, как у атомарного азота. [c.10]

Несмотря на очевидность различия между этими понятиями, даже в учебной и научной литературе допускают их смешение, употребляя например, такие выражения, как "элементарный азот", "взаимодействие элементарного цинка с кислотой" и т.п., хотя речь идет о простых веществах, а не об элементах. При образовании простых веществ из элементов возникают объекты, характеризующиеся качественно иным набором свойств, чем изолированные атомы. Даже в тех случаях, когда в результате взаимодействия атомов образуются газообразные молекулы, их свойства существенно иные. Например, хорошо известно, что атомарный азот принадлежит к числу наиболее активных неметаллов, в то время как в молекулярной форме простое вещество — азот — характеризуется малой химической активностью. Это обусловлено большим значением энергии химической связи в молекуле азота. По той же причине все газы в атомарном состоянии существенно более активны химически, чем их молекулы. Еще резче качественное отличие простого вещества от соответствующего химического элемента при образовании конденсированной фазы с немолекулярной структурой. Конденсированное состояние характеризуется свойствами, которые принципиально неприменимы к атомам, например твердость и температура плавления (для кристаллов), вязкость и температура кипения (для жидкостей), электрическая проводимость и т.п. [c.240]

Химические свойства простых веществ. При рассмотрении физических свойств простых веществ подчеркивалось, что они в основном присущи макроскопическим количествам вещества (особенно в конденсированном состоянии). Что же касается химических свойств, то они главным образом определяются свойствами атомов или молекул, поскольку химическое взаимодействие всегда протекает на атомном или молекулярном уровне. Однако реально наблюдаемая химическая активность твердых простых веществ в заметной мере зависит, например, от величины поверхности соприкосновения, ее состояния, структуры кристалла и т.п., т.е. опять-таки от макроскопических характеристик. Так, мелкодисперсный цинк (цинковая пыль) значительно энергичнее взаимодействует с кислотами, чем гранулированный. Например, цинковая пыль восстанавливает азотную кислоту до аммиака, а гранулированный цинк — только до низших оксидов азота. Хорошо известна также способность многих металлов (А1, Ре, Т1, Сг и др.) к пассивации в агрессивных окисляющих средах, хотя сами эти металлы достаточно активны. Кроме того, различные модификации одного и того же простого вещества могут заметно различаться по химической активности (например, белый и красный фосфор). Таким образом, химические свойства простых веществ представляют собой единство атомной, молекулярной и кристаллической форм химической организации со всеми характерными для них особенностями. [c.249]

Молекулу фосфина можно трактовать как аналог молекулы аммиака. Однако угол между связями Н—Р—Н значительно меньше, чем у аммиака (93,7° против 107°). Это означает уменьшение доли участия в-облаков в образовании гибридных связей в случае фосфина. Кроме того, связи фосфора с водородом менее прочны, чем связи последнего с азотом, а электрический момент диполя аммиака почти втрое превосходит момент диполя фосфина. Донорные свойства у РНз выражены несравненно слабее, чем у аммиака. И малая полярность молекулы РНз, и слабая активность акцептировать протон приводят к отсутствию водородных связей не только в жидком и твердом состояниях, но и с молекулами воды в [c.415]

Из этих опытов вытекает, что в процессе излучения принимают участие в общей сложности три частицы (тримолекулир-ная реакция), из которых две представляют собой атомарный азот. При этом заключении сделано предположение, что активный азот состоит из смеси большого числа молекул азота со сравнительно небольшим чиспом атомов азота. Активный азот не обладает повышенной электропроводностью, поэтому объяснять его свойства ионизацией молекул или атомов не приходится. Так как время пребывания любых частиц в метастабильном состоянии в условиях опытов с активным азотом не более нескольких десятых секунды, то единственная возможность объяснить пребывание азота в активном состоянии и послесвечение азота в течение времени, оцениваемого минутами, — это связать время послесвечения с временем пребывания некоторой доли частиц азота в состоянии свободных атомов. [c.389]

Высшие алкил- и арилсульфосоединения (додекан- и га-толуол-сульфокислогы) [450, 451] значительно ускоряют кислотный гидролиз амидных и пептидных связей при условии, что кислота очень разбавлена, а умазанные выше связи принадлежат большим молекулам (белкам или крупным. пептидам). Этот каталитический эффект приписывается действию ассоциатов [452], образующихся при соединении таких молекул (посредством электростатических сил или сил ван-дер-Ваальса) с большими анионами (которые благодаря их поверхностно активным свойствам известны также под названием синтетических детергентов). В настоящее время они применяются преимущественно для селективного определения амидного азота в белках, хотя каталитический гидролиз пептидных связей также не лишен интереса вследствие своей возможной специфичности. Кроме того, как полагает Заагер [329], полезно было бы знать, можно ли катализировать щелочной гидролиз белка катионоактивными детергентами (алифатическими третичными аминами с длинной цепью,- четвертичными аммониевыми основаниями и алкилированными пиридинами). [c.179]

С повышением адсорбции присадок на металле. Например, высокая теплота адсорбции 4-этиллиридина и стеариш>вой кислоты обусловливает достаточно высокую эффективность их противоизносного действия при умеренных режимах трения на машине трения шар по диску (табл. 5.1). Полагают, что более высокая теплота адсорбции 4-этилпиридина по сравнению с пиридином и 2-этилпиридином объясняется образованием более прочной поверхностной пленки вследствие электронодонорного эффекта метильной группы, обусловливающего сдвиг электронной плотности к азоту. Если молекула адсорбата содержит в своем составе химически активные группы, отличающиеся повышенной полярностью или поляризуемостью в силовом поле металла, то величина адсорбции повышается. Так, более высокая теплота адсорбции стеариновой кислоты на стали по сравнению со спиртами объясняется интенсивным взаимодействием между карбоксильной группой и поверхностью металла, вплоть до образования химической связи. Это и определяет более высокие противоизносные свойства стеариновой кислоты по сравнению со спиртами. [c.257]

Нативные компоненты нефтей достаточно устойчивы в условиях недр, но могут претерпевать существенные химические изменения в лабораторных и промышленных условиях фракционирования и переработки нефти. ГАС, особенно содержащие гетероатомы в насыщенных фрагментах молекул, относятся к числу наиболее лабильных компонентов сырых нефтей. Изучать их строение, количественное распределение и свойства следует, соблюдая специальные меры, направленные на сохранение ирходной природы веществ. Такие меры предпринимались, например, в работах Американского Нефтяного Института (АНИ, США) [17—26 и др.]. В этих исследованиях все процедуры проводились в атмосфере чистого азота (примесь О2 не более 0,0002%), температура при операциях, связанных с нагревом образцов, не превышала 225°С, причем воздействие температур выше 100°С продолжалось не более 1 мин действие света, контакты с каталитически активными поверхностями исключались. [c.7]

Представление о малоактивных радикалах как причине замедления крекинга в соответствующих условиях развивалось не только в наших работах 122, 39, 46, 681, но и в других исследованиях [71, 721. В этих работах рассмотрено влияние окиси азота на термический распад алканов и других орга- нических соединений. При действии N0 наблюдается инверсия каталитических свойств малые добавки замедляют, а большие ускоряют распад органических соединений. Частица N0 имеет нечетное число электронов, обладает парамагнитными свойствами и является радикальной молекулой. Как ардикал N0 способна захватывать активные радикалы (Н, СНз и др.) путем рекомбинации двух свободных валентностей, и с этим связано тормозящее влияние N0 на распад алканов. [c.36]

Как было отмечено выше, коррозионная активность моторных топлив и БМС снижается применением соответствующих присадок -ингибиторов. В качестве противокоррозионных присадок к топливу предложено много веществ разлитых природы и свойств. В большинстве случаев ингибиторы представляют собой полярные или полуполярные соединения, молекулы которых состоят из углеводородного радикала, связанного с функциональной группой, содержащей атом азота, ыгслорода, серы и др. Наиболее эф(1)ективные ингибиторы обнаружены среди органических азотистых соединений и частитао сернистых соединений [15], [c.114]

Предполагается, что в связи с гидрофильностью железа, адсорбция ингибиторов происходит не на чистой её поверхности, а на поверхности, покрытой слоем гидроксид-радикалов, образующихся в ходе диссоциативной адсорбции воды. Доказывается два типа адсорбции воды Ме - ОН (А) и Ме -НО (В). В слу гае А адсорбция ингибитора за счет неподеленной пары электронов азота приводит к вытеснению ОНад . В случае В адсорбция предполагается за счет активного атома водорода, образующего связь с кислородом поверхностного гидроксида. Вытеснение адсорбированной воды при адсорбции аминов может происходить и другим путем. Амин, адсорбирующийся за счет электронной пары азота, образует связь типа водородной с молекулами воды. Такой ассоциат достаточно лабилен и покидает поверхность. На освободившемся месте поверхности адсорбируется амин, который и играет роль ингибитора. Водовьгтесюиощая способность аминов и их защитные свойства связаны здесь [c.115]

Химические свойства. Атомы водорода намного активнее вступают в химические реакции по сравнению с его молекулами, которые требуют предварительных затрат энергии на распаривание электронов, осуществляющих связь. Атомарный водород способен на холоду восстанавливать многие органические вещества и оксиды металлов, соединяться с серой (в НгЗ), азотом (в N113), фосфором (в РНз) и кислородом (в Н2О2). Водород в атомарном состоянии в лаборатории можно иметь в момент его выделения при действии цинка на кислоту. [c.212]

Пятая группа периодической системы включает два типических элемента — азот и фосфор — и подгруппы мышьяка и ванадия. Между первым и вторым типическпми элементами наблюдается значительное различие в свойствах. В состоянии простых веществ азот — газ, а фосфор — твердое тело. Такое же положение имеет место и в VI группе системы, но там первый типический элемент (кислород), как и следовало ожидать, намного химически активнее серы. В V же группе, наоборот, второй типический элемент (фосфор, особенно белый) более активен как простое вещество, чем азот. Дело в том, что образование соединений первого порядка — это процесс химического взаимодействия между атомами, а не молекулами. Поэтому на химическую активность элемента (атома) решающее влияние оказывает энергия диссоциации гомоатомных соединений на атомы. А энтальпия диссоциации молекул азота N2 на атомы в 1,5 раза больше этой величины для молекул фосфора Р4 (с учетом энергии сублимации менее активного красного фосфора). Это обстоятельство является основной причиной большей химической активности фосфора по сравнению с азотом. В то же время атомы азота, естественно, химически гораздо активнее атомов фосфора. Так, ОЭО азота 3,0, а фосфора 2,]. Таким образом, когда речь идет о большей химической активности фосфора по сравнению с азотом, нужно иметь в виду активность простых веществ, а не элементов. Несмотря на имеющиеся различия между азотом и фосфором оба типических элемента и их производные — важнейшие составные части растительных и животных организмов. [c.245]

Молекулу фосфина можно трактовать как аналог молекулы аммгг-ака. Однако угол между связями Н—Р—Н значительно меньше, чем у аммиака (93,7° против 107°). Это означает уменьшение доли участия 5-облаков в образовании гибридных связей в случае фосфина. Кроме того, связи фосфора с водородом менее прочны, чем связи последнего с азотом, а электрический момент диполя аммиака почти втрое превосходит момент диполя фосфина. Донорные свойства у РНз выражены несравненно слабее, чем у аммиака. И малая полярность молекулы РНз, и слабая активность акцептировать протон приводят к отсутствию водородных связей не только в жидком и твердом состояниях, но и с молекулами воды в растворах, а также к малой стойкости иона фосфония РН . Последний является аналогом аммоний-иона и характеризуется тетраэдрическим расположением связей. Самая устойчивая в твердом состоянии соль фосфония — это его иодид РН41. Водой, и особенно щелочными растворами, соли фосфония энергично разлагаются [c.278]

Находит применение не только молекулярный, но и атомный водород (или моноводород). Он получается в момент выделения водорода при химических реакциях, а также при пропускании молекулярного водорода через зону электрического разряда или электрическую дугу. Образующиеся атомы водорода не сразу группируются в молекулы, поэтому удалось изучить свойства атомного водорода. Оказалось, что он более активный восстановитель, чем молекулярный водород, даже при обычных температурах легко восстанавливает металлы из оксидов, соединяется с неметаллами (серой, азотом, фосфором, кислородом). [c.277]

Важнейшими свойствами азотной кислоты являются окислительные и нитрующие свойства. В ее молекуле азот имеет максимальную степень окисления +5. Взаимодействуя с восстановителями, она восстанавливается до различных степеней окисления азота в зависимости от активности восстановителя, концентрации кислоты и температуры. Азотная кислота может восстанавливаться до оксида азота (IV) NO2, оксида азота (П ) N2O3, оксида азота (П) N0, оксида азота (I) N2O, азота N2 и аммиака NH3. Схематически это выглядит так [c.188]

Поверхностно-активными веществами называются химические соединения, способные изменять фазовые и энергетические взаимодействия на различных поверхностях раздела фаз жидкость — воздук , жидкость — твердое тело масло — вода и т. д. Как правило ПАВ — это органическое соединение с асимметричной молекулярной структурой,, содержащее в молекуле углеводородный радикал и одну пли несколько активных групп. Углеводородная часть (гидрофобная) молекулы обычно состоит из парафиновых, ароматических, алкилароматических, алкилнафтеновых, нафтеноароматических, алкилнафтеноароматических углеводородов, различных по строению, разветвленности иепочек молекулярной массе и др. Активные (гидрофильные) группы являются наиболее часто кислородсодержащими (эфирные, карбоксильные, карбонильные, гидроксильные), а также азот-, серо-, фосфор-, серофосфорсодержащими (нитро- амино-, амидо-, имидо-группы и т. п.). Следовательно,, поверхностная активность многих органических соединении в первую очередь зависит от их химического строения (в частности их полярности и поляризуемости). Такая структура, называемая дифильной, обусловливает поверхностную, адсорбционную активность ПАВ, т. е. их способность концентрироваться на межфазовых поверхностях раздела (адсорбироваться), изменяя их свойства. Кроме того, адсорбционная активность ПАВ зависит также от внешних условий температуры, характера среды, концентрации, вида фаз на границе раздела и т. д. (12). [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология