Алканы
Прогнозирование 
алканов состоит в вычислении аддитивной составляющей энтальпии образования и введении поправок на гош-взаимодействия.
Расчет аддитивной составляющей производится следующим образом.
Записывается структурная формула алкана.
В молекуле алкана выделяются все атомы углерода с их первым окружением, для которых принята следующая символика: C
H
3
–(C)
- первичный, CH2
–(2C)
- вторичный, C
H
–(3C)
- третичный, C
–(4C)
– четвертичный, т.е. символом "
C"
обозначены насыщенные атомы углерода. Поскольку углерод является четырехвалентным, то в условном обозначении для каждого из ключевых атомов указаны четыре атома, с которыми он связан. Значения парциальных вкладов для вторичного, третичного и четвертичного атомов углерода, приведенные в табл. 1.2, применяются не только для алканов или алкильной составляющей молекул других классов органических соединений, но и для насыщенных циклических фрагментов молекул.
Cуммированием парциальных вкладов, приведенных в первой части табл. 1.2 с подзаголовками “C
H
3
, CH2, C
H
и C группы”
, получают аддитивную составляющую свойства. Количество слагаемых при этом равно количеству атомов углерода в молекуле. Так, для бутанов количество парциальных вкладов равно четырем, для октанов - восьми и т.п.
Значение аддитивной составляющей свойства еще не определяет его величины. Следующим этапом расчета является учет всех необходимых поправок. При прогнозировании энтальпий образования алканов методом Бенсона вводятся поправки на гош-взаимодействие алкильных фрагментов в молекуле, которые разделены тремя углерод-углеродными связями. Расчет поправок на гош-взаимодействие производится следующим образом.
* В молекуле алкана выделяются все неконцевые углерод-углеродные связи.
* Для каждой из выделенных связей рисуются три проекции Ньюмена, в которых молекула алкана представлена скошенными конформациями, то есть алкильные фрагменты молекул, разделенные тремя связями, повернуты относительно друг друга на 60 градусов.
* Для каждого из трех конформеров определяется количество гош-взаимодействий типа “алкил-алкил” (взаимодействия типа “водород-алкил” и “водород-водород” считаются незначимыми). Наименьшее количество гош-взаимодействий, полученное при этом, характеризует рассматриваемую связь и участвует далее в расчете суммарной гош-поправки. Таким образом, при рассмотрении любой из неконцевых связей допускается, что молекула находится именно в той конформации, для которой стерические напряжения являются наименьшими из возможных.
* Избранные для каждой из неконцевых связей количества гош-взаимодействий суммируются. Сумма умножается на значение, рекомендованное в табл. 1.2 (подраздел “Поправки на гош- и 1,5-отталкивающие взаимодействия”
) для одной гош-поправки, которое равно 3,35 кДж/моль. Суммарная величина поправок прибавляется к аддитивной составляющей свойства. В результате получаем значение для рассматриваемого алкана.
Пример 1.1
Рассчитать 2,2,4-триметилгексана.
Решение
1. Структурная формула молекулы рассматриваемого вещества такова:
Таблица 1.2
Групповые составляющие для расчета идеально-газовых свойств по Бенсону
|
Группа |
кДж/моль |
|
| ||||||
|
298 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1500 | |||
, Дж/(моль×К) 
, Дж/(моль×К) при температуре, К Смотрите также
Заключение
В данном дипломном проекте
были рассмотрены и рассчитаны отделения денитрации отработанных кислот и
концентрирования азотной кислоты и серной кислоты. Осуществлены необходимые
материальные и технол ...
Агрегатные состояния химических
веществ.
В химии, а
еще больше в химической экологии, важное значение имеет агрегатное состояние
вещества. Раньше считали, что существует три агрегатных состояния: твердое,
жидкое и газообразное. Не так дав ...