Методическое пособие для студентов II курса специальности " Инженерная защита окружающей среды"



страница3/4
Дата08.01.2013
Размер0.57 Mb.
ТипМетодическое пособие
1   2   3   4

Некоторые из основных классов органических соединений

Класс соединений

Брутто-формула,

Состав

Характерная связь или группа

1

2

3

Алканы (предельные углеводороды)

СnH2n+2

>CH-, -CH2-, -CH3

Алкены (непредельные углеводороды)

CnH2n

-HC=CH2, -HC=CH-, >C=CH2, >C=CH-, >C=C<

Циклоалканы

CnH2n

Устойчивы циклы из n= 3-7 атомов С

Алкины (углеводороды с тройной связью)

СnH2n-2

-CΞCH, -CΞC-X

Циклоалкены

СnH2n-2

В цикле те же связи, что в алкенах

Диеновые углеводороды


СnH2n-2

Сопряженные связи: >С = СH – СH = C<

Кумулированные связи: >С=С=С<

Ароматические углеводороды (производные бензола)

C6H(6-n) – (R)n


Продукты замещения n атомов H в молекуле С6Н6 на R – углеводородные радикалы,

связи С-H, Cаром –Н

Монозамещенные производные бензола

С6Н5 – X

X: -OH (фенол), -NH2, -NHR, -N(R)2 (аром.
амины);

--NO2 (нитробензол), -Hal (галогенбензол)

Галогензамещенные углеводороды

R – Hal

R – углеводородные фрагменты, С-Hal

Нитрозамещенные углеводороды

R – NO2

Группа –NO2




1

2

3

Амины

R – NH2

R – NH –R*

R –N (R*)2

Первичные

Вторичные

Третичные

R, R* - углеводородные фрагменты,

связи N-H, C-H

Спирты

R – OH

связи O-H, C-H

Простые эфиры

R – O – R*

связи С-H, C-O-C

Кетоны

R – C(O) – R*

Карбонильная группа >C=O

Альдегиды

R – C(O) –H

Альдегидная группа H>C=O

Карбоновые кислоты

R – C(O) – OH

Карбоксильная группа HO>C=O

Амиды кислот

R– C(O) – N(R*)2

Амидная связь

(R*)2N - C=O

І

R* - в том числе атомы Н

Сложные эфиры

R - C(O) –O - R*

R*-O-C=O

І

Ангидриды кислот

R-C(O) –O-(O)C-R

O=C-O-C=O

Таблица 5

Корреляционные данные по колебательным ИК - спектрам

(о.с. – очень сильное поглощение; с. – сильное; cр. – среднее; сл. – слабое; п. – переменная интенсивность; ш. – широкая полоса)

Группировки атомов, связи

Типы колебаний

Частоты, см-1

1

2

3


Сsp3 – Н

-СH3

-CH2-


C – Н в циклопропанах
= СН2
= С – Н
Саром – Н
Ξ С – Н
- С(О) - Н (альдегидный)
-О – СН3
>N – CH3

- СН3

> C(CH3)2

- С(СН3)3


Валентные колебания С – Н
асимметричные, νas

симметричные, νs
асимметричные

симметричные


νs –CH3
νs –CH3

Деформационные колебания С – Н

асимметричные

симметричные
(дублет)

(дублет)



2985–2850 c.

2960 с.

2870 с.
2925 с.

2850 с.
3100-3000 cл.

3095-3075 сл.

2975 сл.

3040-3010 сл.
3070-3030 сл.
3300 ср.
2900-2820 ср.

2775-2700 ср.
2820-2810 сл.
2820-2780 сл.

1470-1430 с.

1380-1370 с.
1385 cр.

1370 cр.
1395 ср.

1370 с.




1

2

3

> CH2

> CH -
- CH = CH2

- CH = CH2

> C = CH2

H >C = C< H (транс)

H >C = C< H (цис)
>C = CH –
Cаром – Н

- С Ξ С – Н

-O – H cвободная
-О – Н……О связанная (ж, тв)


ножничное

веерное (качательное)

крутильное (скручивающее)

маятниковое в -(СН2)x- при x>4


плоскостные

внеплоскостные

плоскостное

внеплоскостное
плоскостное

внеплоскостное
(неустойчиво и неоднозначно)
тризамещенные алкены
внеплоскостные колебания:

монозамещенные производные
дизамещенные (орто-)

дизамещенные (мета-)

дизамещенные (пара-)


Валентные колебания X – H


в спиртах и фенолах


1485-1445 ср.

1305 сл.

1250 сл.

720 с.
1340 сл
1420-1410 с.

1390-1300 п.
995-985 с.

915-905 с.
1420-1410 с.

895-885 с.
1310-1295 ср.

970-960 с.
690 с.
840-790 с.

770-730 с.

710-690 с.
770-735 с.

810-750 с.

710-690 с.
840-810 с.
680-610 с

3650–3590 сл.

3550-3200 ш,с





1

2

3


- NH2 cвободная

- NH2......N связанная
> NH свободная
> NH....N связ.
- S – H

- NH2
>NH

C – O
C – N
C – F
C – Cl
C – Br
C – I


>С = С<

>C=C - C=X


С = С = С

в хелатах

в карбоновых кислотах
асимметричные

симметричные

Деформационные кол. N – H

во вторичных амидах (амид II)
Валентные колебания С – X

в ароматических аминах

Валентные колебания двойных связей
изолированная

сопряженная

в циклопропенах

в метиленциклопропанах
кумулированная

3200-2500 ш.

2700-2500 ш.
3500 сл.

3400 сл.
3350 ш.

3180 ш.
3350-3310 сл.
3320-3140 ш.
2600-2550 сл.

1650-1590 с.
1570-1510 с.

1200-1100 с.
1360-1250 с.
1400-1000 с.
800-600 с.
600-500 с.
< 500 с.


1670-1640 ср.

1640-1600 с.

1900-1780 ср.

1790-1730 ср.
1950 с.

1

2

3

(СО2) О = С = О
>С = О


>N-C=O
>С = О

- С(О) – О –С(О) –


>С = N-
-N = N-
-O – N = O
C – N = O
>N – N =O
>S = O


νas
в предельных альдегидах, кетонах, карбоновых кислотах и сложных эфирах
в α,β-непредельных и ароматических карбонильных соединениях –CH=CH-C(O)– Y
в амидах (полоса амид I)
в α-галогензамещенных

сложных эфирах

– СН(Г) - С(О) – О – R
в виниловых эфирах
в γ-лактонах и кетонах с четырехчленным кольцом
в β-лактонах
ангидриды кислот

(две полосы с разностью частот 65 см-1)


сульфоксиды


2350 о.с.
1750-1700 с.


1705-1660 с.


1700-1630 с.
1800-1770 с.


1780-1760 с.
1780-1760 с.

1820 с.
1870-1740 с.


1690-1630 п.
1630-1575 п.
1680-1610 с.
1600-1500 с.
1500-1430 с.
1070-1036 с.




1

2

3



C6H6 – бензол и его производные

- C Ξ CH

- C Ξ C –
- C Ξ N

- NO2

- CO2

NH4+

CO32−

NO2

NO3

Силикаты
SO42−

PO43−
HPO42−, H2PO4


Валентные колебания бензольного кольца

(пульсационные)


Валентные колебания тройных связей

концевая

неконцевая

Валентные колебания групп XY2

в нитросоединениях

в карбоксилат-анионах
Неорганические ионы

(две полосы)




1600 ср.

1580 ср.

1500 ср.

1450 ср.

2140-2100 ср.

2260 2190 сл.
2260-2230 ср.

1570-1500 о.с.

1370-1320 о.с.
1610-1550 с.

1400-1300 с.
3300-3030 о.с

1430-1390 с.
1450-1410 с.

880-860 ср.
1250-1230 о.с.

840-800 сл.
1380-1350 о.с.

840-815 ср.
1100-900 с.
1130-1080 о.с.

680-610 с
1025-1000 с.
1100-1000 с.

1000-800 ср.

2.4. Газовая хроматография

C теоретическими основами адсорбции и газовой хроматографии (ГХ) Вы знакомы из курса физической химии. В газо-адсорбционной хроматографии неподвижной фазой является твердое вещество (чаще всего адсорбентом служит тонко-дисперсный оксид алюминия Al2O3), подвижной фазой – газ-носитель (например, гелий, аргон, азот).

Разделение компонентов анализируемой газовой смеси в ГХ основано на различии скоростей движения и размывания концентрационных зон отдельных компонентов смеси, движущихся в потоке газовой фазы (газ-носитель подается из баллона, где он находится под давлением) относительно слоя неподвижной фазы адсорбента, причем компоненты смеси распределены между обеими фазами.

Разделение можно проводить как в режиме постоянной температуры, так и при заданной скорости повышения температуры в проточной термостатируемой камере. Зоны разделенных компонентов с разной скоростью поступают в хроматографические детекторы, регистратор которых фиксирует изменение сигнала во времени (хроматограмму). При использовании сразу нескольких детекторов появляется возможность качественного и количественного определения состава хроматографических зон, содержащих два и более соединений.

Количественный хроматографический анализ основан на том, что при постоянных условиях эксперимента интенсивность сигнала детектора прямо пропорциональна концентрации i-ого компонента в подвижной фазе, а площадь соответствующего пика на хроматограмме – его количеству. Точность анализа определяется чувствительностью детектора: при массе анализируемой пробы 1 – 10 мг нижний предел обнаружения компонента в газовой смеси составляет 10-3 – 10-6 %.

С помощью ГХ проводят качественный и количественный анализ термически стабильных органических и неорганических соединений, давление пара которых при температуре колонки превышает 0.001 мм рт. ст. (0.13 Па). Кроме того, ГХ позволяет определять различные термодинамические и кинетические характеристики (например, константы равновесия реакций, константы межфазного распределения компонентов газовой смеси, константы скорости реакций, коэффициенты диффузии).

Лабораторная работа 3

Анализ газообразных продуктов реакции термического разложения гидрокарбоната натрия и исследование кинетики реакции методом газовой хроматографии

Цель работы: знакомство с устройством газового хроматографа, анализ газообразных (летучих) продуктов реакции разложения питьевой соды методом газовой хроматографии и исследование кинетики реакции.

При нагревании питьевая сода (гидрокарбонат натрия, NaHCO3) разлагается в интервале температур 100-150оС с образованием газообразных продуктов и твердого остатка. Эта реакция широко используется для вспенивания различных материалов (в частности, при выпечке хлеба).

Можно предположить два возможных пути разложения бикарбоната натрия:

NaHCO3(ТВ)  NaOH(ТВ) + CO2(г) (путь 1)

2NaHCO3(ТВ)  Na2CO3(ТВ) + Н2O(г) + CO2(г). (путь 2)

Используя стандартные термодинамические величины (табл.), определите, какая из реакций должна протекать при T=400 K.

Вещество

NaHCO3(ТВ)

Na2CO3(ТВ)

NaOH(ТВ)

CO2(г)

Н2O(г)

Ho298, кДж/моль

-947.68

-1129.19

-425.88

-393.5

-241.8

So298, Дж/моль K

101.3

135.0

64.43

213.6

188.7
1   2   3   4

Похожие:

Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconУчебно-методическое пособие для студентов 4 курса (озо, одо) специальности 050602. 65 «Изобразительное искусство»
О. А. Бакиева. Народный костюм Севера: Учебно-методическое пособие для студентов 4 курса очной и заочной формы обучения специальности...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconВопросы для собеседования по специальности «Инженерная защита окружающей среды»
Дайте определение понятиям: простые и сложные вещества. Аллотропия. Приведите примеры
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconРабочая программа по дисциплине «Экологическая химия» для специальности 280200 «Инженерная защита окружающей среды»
Рабочая программа составлена с учетом государственного образовательного стандарта по специальности 280200
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconУчебно-методическое пособие по предмету Инженерная графика для студентов 2 курса всех специальностей
Пособие предназначено для обучения студентов всех специальностей приемам выполнения чертежей на персональном компьютере в программе...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconВ. И. Апатцев (название института, подпись, Ф. И. О.) «03»
Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (гос впо) по специальности 280202. 65 Инженерная...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconВ. И. Апатцев (название института, подпись, Ф. И. О.) «03»
Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (гос впо) по специальности 280202. 65 Инженерная...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconМетодическое пособие и контрольные задания для студентов-заочников механических специальностей (0702) (1706) Часть 1 Кемерово 2003
Методическое пособие предназначено для студентов механических специальностей заочной формы обучения по курсу начертательная геометрия...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconУчебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «Информатика»
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «информатика», а также может использоваться...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconУчебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «История». / А. Г. Ситдиков. Казань: Издательство Казанского государственного университета, 2008. 33 с
В этногенез народов Поволжья и Приуралья. Часть I. Истоки этногенеза финских народов: учебно-методическое пособие для студентов,...
Методическое пособие для студентов II курса специальности \" Инженерная защита окружающей среды\" iconУчебно-методическое пособие для студентов-юристов первого курса заочного отделения
Попов Е. Б., Феоктистова Е. М. Английский язык для студентов 1-го курса заочного отделения (2 семестр): Учебно-методическое пособие....
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org