ЭНЕРГИИ СВЯЗЕЙ ЗАМЕЩЕННЫХ МЕТАНА И ЕГО АНАЛОГОВ
Наличие надежных расчетных методов позволяет предсказывать хаpaктеристики вещества и выбрать те соединения, которые (согласно прогнозу) удовлетворяют поставленным требованиям. Это закладывает научные основы создания новых веществ и материалов с заранее заданными свойствами.
Нами проведен анализ экспериментальных (и расчетных) данных по энергиям связей в ряде замещенных метана и его аналогов по подгруппе- силана, моногермана, станнана и т.д. вида ЭН4-lXl, ЭН4-l-mXlYm,... (Э = С, Si, Ge, Sn, Pb; X,Y,... = D, T, F,..., СН3, ...). Проведена систематизация средних энергий связей и энергий разрыва связей в этих соединениях. Выявлены определенные закономерности, выполнены численные расчеты.
Энергия связи (термохимическая) e - это доля энтальпии атомизации (DаН0) молекулы, приходящаяся на данную связь в этой молекуле (так, что сумма по всем энергиям связей равна DаН0). Для молекул вида ЭХn (с одинаковыми связями) средняя энергия связи вычисляется по формуле
eэ-х = (1/n)DаН0эхn = (1/n)[DfН0э + nDfН0x -DfН0эхn]
(DfН0 - энтальпия образования из элементов).
Энергия разрыва связи (D) определяется как тепловой эффект реакции гомолитического (или гетеролитического) распада по данной связи. Средняя энергия С-Н связи в молекуле метане связана с энергиями разрыва связей соотношением
eс0-н = (1/4)(Dсн3-н + Dсн2-н + Dсн-н + Dс-н).
При учёте попарных взаимодействий энергии разрыва связей в ряду СН4-lХl можно записать как квадратичную функцию степени замещения l [2]
- Dcl-н = d0 +d1l+d2l2 (l = 0, 1, 2, 3),
- Dcl-х = ď0 +ď1l+ď2l2 (l = 1, 2, 3, 4),
где d0, d1, d2, ď0, ď1, ď2 - параметры, выражающиеся через валентные и невалентные взаимодействия.
Если выполняется постулат о среднем арифметическом для невалентных взаимодействий, а именно: взаимодействия разнородных частиц (например, НХ) равно полусумме взаимодействий однородных (например, НН и ХХ), то энергии разрыва связей становятся линейными функциями l.
При учете тройных взаимодействий невалентных атомов, энергии связей будут кубическими функциями l.
Подобные соотношения имеют место для энергий гетеролитического разрыва связей [2].
Анализ экспериментальных числовых данных по eс-х (при 298 К) и D298 (см. [3]) позволяет выявить определенные закономерности:
1. Влияние изотопного замещения на энергии связей мало; оно в ряду СН4, СD4, СT4 несколько повышает величину eс-х. Ср. eс-х (в кДж/моль):
CH4 (415,8) СD4 (423,6) СT4 (426,8)
2. Энергии связей eс-х в гидридах СН4, SiH4, GeH4, SnH4, PbH4 монотонно уменьшаются с увеличением атомного номера. Ср. eс-х (в кДж/моль):
СН4, (415,8) SiH4 (322,2) GeH4 (289,5) SnH4 (252,7) PbH4 (199,8)
3. Энергии связей eс-х в ряду СН4, СF4, СCl4, СBr4, СI4 изменяются немонотонно (сначала увеличиваются, достигая максимума в тетрафториде углерода, затем уменьшаются). Ср. eс-х (в кДж/моль):
СН4, (415,8) CF4 (492,1) CCl4 (324,4) CBr4 (262,0) CI4 (189,0)
4. Величины D298 обычно уменьшаются с ростом степени замещения. Это уменьшение, как правило, происходит монотонно, в частности, линейно. Ср. D298 (в Дж/моль) для хлорзамещенных метана:
CH3-Cl CH2Cl -Cl CHCl2-Cl CCl3-Cl
350 339±13 323±21 307±8
CH3-H CH2Cl-H CHCl2-H CCl3-H
435±4 426±13 415 402±13
5. Есть случаи, где величины D298, вероятно, увеличиваются с ростом степени замещения. Ср. D298 (в кДж/моль) для фторзамещенных метана:
CH3-F CH2F-F CHF2-F CF3-F
469 479±21 536±21 540±13
CH3-H CH2F-H CHF2-H CF3-H
435±4 419 421±21 444±4
6. В целом ряде случаев величины D298 изменяются немонотонно или же мало меняются с накоплением заместителей (в кДж/моль):
CH3-X CH2X-X CHX2-X CX3-X
X = I 234±4 218 230 185
CH3-H CH2X-H CHX2-H CX3-H
X = I 435±4 434±8 431 393
7. В ряде случаев D298 слабо зависят от строения алкильной группы. Сюда попадают алканолы R-ОН, тиолы R-SH, амины R-NН2 (кДж/моль):
CH3-X CH3CH2-X (CH3)2CH-X (CH3)3C-X
X = OH 383±4 381±4 389±13 388
X = SH 311±4 300±9 295 292
X = NH2 338±14 336±10 334 336
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундамен-тальных исследований (проект 04-03-96703р2004Центр-а)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Папулов Ю.Г, Левин В.П., Виноградова М.Г. Строение вещества в естественнонаучной картине мира: Молекулярные аспекты. Учебное пособие, 2-ое издание. Тверь: ТвГУ, 2005. 208 с.
- Ю.Г. Папулов, М.Г. Виноградова. Расчетные методы в атом-атомном представлении: Монография. Тверь: ТвГУ, 2002. 232 с.
- Папулов Ю.Г., Виноградова М.Г. Феноменологические методы исследования взаимосвязи «структура - свойство» в атом-атомном представлении //Вестн. Твер. гос. ун-та. Сер. Химия. 2005. № 2. С. 5-40.
Статья в формате PDF
284 KB...
11 08 2026 12:38:44
Статья в формате PDF
144 KB...
08 08 2026 20:15:39
Статья в формате PDF
239 KB...
07 08 2026 20:58:23
Статья в формате PDF
269 KB...
06 08 2026 16:14:33
Статья в формате PDF
577 KB...
05 08 2026 13:36:10
Статья в формате PDF
125 KB...
04 08 2026 16:59:26
Статья в формате PDF
119 KB...
02 08 2026 12:58:45
Статья в формате PDF
490 KB...
01 08 2026 16:20:49
Представлены породный состав, структура и концентрация поголовья овец в разрезе природно-экономических зон Республики Тыва.
...
31 07 2026 2:13:40
Статья в формате PDF
111 KB...
30 07 2026 1:49:15
Статья в формате PDF
264 KB...
29 07 2026 3:45:22
Статья в формате PDF
326 KB...
28 07 2026 3:31:28
Статья в формате PDF
303 KB...
27 07 2026 21:13:14
Статья в формате PDF
114 KB...
26 07 2026 9:16:28
Статья в формате PDF
112 KB...
25 07 2026 6:35:58
Статья в формате PDF
110 KB...
24 07 2026 8:26:31
Статья в формате PDF
110 KB...
22 07 2026 0:37:41
Статья в формате PDF
122 KB...
21 07 2026 5:47:17
Статья в формате PDF
225 KB...
20 07 2026 5:37:36
Статья в формате PDF
255 KB...
19 07 2026 5:46:34
Статья в формате PDF
79 KB...
18 07 2026 4:14:18
Статья в формате PDF
131 KB...
17 07 2026 13:54:32
Статья в формате PDF
202 KB...
16 07 2026 18:18:56
Приведены петрологические данные и флюидный режим посткинематических гранитоидов поздепермско-раннетриасового калбинского комплекса Калба-Нарымской минерагенической зоны Казахстана и Алтая. Гранитоиды по петро-геохимическим параметрам близки анорогенному А-типу. В генерации интрузий и дайковых образований выявлено мантийно-коровое взаимодействие. Расплавы формировались в процессе плавления корового материала типа гранатового амфиболита под воздействием базальтоидных мантийных магм. По соотношениям изотопов стронция и неодима граниты Борисовского массива тяготеют к источнику мантии типа EM II. В долго живущий глубинный очаг происходил подток мантийных трaнcмагматических флюидов, имевших более восстановленный хаpaктер и обогащённых рядом летучих компонентов: углекислотой, фтором, бором, фосфором. Оптимальные параметры флюидного режима создавали благоприятные условия для формирования промышленного оруденения тантала, ниобия, лития, олова, молибдена, вольфрама в пегматитах, апогранитах, грейзенах и жилах.
...
15 07 2026 5:53:31
Статья в формате PDF
108 KB...
14 07 2026 17:14:53
Статья в формате PDF
92 KB...
13 07 2026 16:13:44
Статья в формате PDF
254 KB...
12 07 2026 8:31:28
Статья в формате PDF
108 KB...
11 07 2026 12:37:16
Статья в формате PDF
361 KB...
10 07 2026 13:11:38
Статья в формате PDF
106 KB...
08 07 2026 0:14:17
Статья в формате PDF
269 KB...
07 07 2026 19:29:23
На основе анализа литературных источников показана необходимость создания эффективных методов переработки руд цветных металлов. Описано отрицательное воздействие горнообогатительного производства на окружающую среду. Рассмотрены проблемы освоения месторождений сырья и предложены пути их решения. Приведена схема рационального освоения минеральных ресурсов рудного месторождения с применением разрядноимпульсных методов. Обоснована возможность использования разрядноимпульсных воздействий в обогатительных процессах, что позволит повысить полноту извлечения полезных компонентов при переработке минерального сырья. Выделены ограничения применения импульсных методов. Установлено, что разрядноимпульсные методы интенсифицируют избирательное раскрытие минеральных ассоциаций во всем диапазоне исходных классов крупности. Эти методы эффективны в комбинированных схемах переработки труднообогатимых руд сложного состава. Применение комбинированных схем позволит сократить на 10–15 % время измельчения до выхода контрольного класса.
...
06 07 2026 8:55:50
Статья в формате PDF
426 KB...
05 07 2026 7:45:15
Статья в формате PDF
94 KB...
04 07 2026 16:31:49
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
