Wikipedia

Главна страница Линкови Периоден систем Книги и списанија Експерименти Нобеловци Форум Хумор Email
  Статии публикувани во 2008
  Статии публикувани во 2007
  Статии публикувани во 2006
  Статии публикувани во 2005
  Статии публикувани во 2004
  Статии публикувани во 2003
  Статии публикувани во 2002
  Статии публикувани во 2001
  Статии публикувани во 2000
  Врвни десет
  Внесете промена
  Cool страници
  Врвни десет
  Додадете нова страница
  Периодични списанија
  Книги од странски издавачи
  Книги од домашни издавачи

Baeyer-ова теорија на напон

Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer во својата лабораторија

Adolf von Baeyer бил првиот дипломиран студент на Kekulé. Во Heidelberg во средината на 1850-тите заедно со Kekulé работеле во нивната заедничка лабораторија (истовремено и кујната на Kekulé! - Kekulé живеел 66, а Baeyer 82 години). Baeyer ги изучувал состојките на какодил (тетраметил диарсин - (CH3)2AsAs(CH3)2), односно диметил арсин радикалот! Откако во 1885 година ја добил благородничката титула поминато 8 години како следбеник на Liebig, во угледното друштво на професори на Академијата за наука во Минхен. И покрај тоа што во неговата лабораторија работеле повеќе истражувачи и студенти, Baeyer голем дел од своите истражувања ги направил сам. Во истражувањето на експлозивните состојки на полиацетиленот како HOOC – CC – CC – COOH, тој пристапил со голем ентузијазам (му асистирал доктор Homolka).

Изучувањето својствата на полиацетиленот како и неговата експлозивност го довело Baeyer до следната дискусија Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 2269-2281 (1885):

Теорија на затворен прстен и двојна врска

Затворениот прстен очигледно е единствениот феномен кој може да ни даде информации за подреденоста на атомите во просторот . Бидејќи низата од 5 или 6 члена може лесно да се затвори, додека низата со еден повеќе или помалку членови тешко или невозможно, очигледно е дека просторните фактори се вклучени.

Претходно предложените општи правила за природата на јаглеродниот атом се:

  1. Јаглеродниот атом по правило е четиривалентен,
  2. Неговите четирите валенции се еквивалентни, што е покажано со фактот што постои само еден моносупституиран продукт на метанот
  3. Четирите валенции се рамномерно распоредени во просторот кон темињата на на правилен тетраедар поставен во сфера,
  4. Атомите или групите кои се сврзани за четирите валенции не може да си ги менуваат местата,
  5. Јаглеродните атоми може да се врзуваат еден со друг со една, две или три валенции,
  6. Јаглеродниот атом образува соединенија со отворени и затворени низи.

На овие општи правила Baeyer додал:

  • Четирите валенции на јаглеродниот атом се насочени во правци кои го сврзуваат центарот на сферата со темињата на тетраедарот и образуваат агол од 109,28° еден со друг. Насоката на сврзувањето може да претрпува промени меѓутоа се создава напон кој со растење на големината на остапувањето, расте.

Ова правило призлегува од моделот на Kekulé за топка (моделот за атомот како топка п.п.) и земајќи предвид дека жиците како еластични нишки може да се искриват во сите насоки. Комбинирајќи го ова со претпоставката дека насоката на врските секогаш одговара со насоката на жиците, се добива точна слика за хипотезите предложени во седмото правило.

Ако некој се обиде сега, само со модели, да го поврзе големиот број на јаглеродни атоми без присилување, во насока на оските на тетраедарот или на жиците, се добива или цик-цак линија или прстен со пет члена, што е очигледно бидејќи аголот во правилен петоаголник е 108°, само малку различен од 109,28°. За да се образува поголем или помал прстен мора да се поврзат жиците, што значи дека напон ќе се добие во согласност со седмото правило.

Колку добро ова размилување се совпаѓа со фактите може да се види со анализите на прстените добиени од неколку метиленски групи.

Наједноставен метиленски престен е етиленот. Согласно со седмото правило и под услов дека двете валенции се со иста јачина, образувањето на двојна врска кај етиленот бара искривување на валенциите се додека тие не станат паралелни. Тоа значи дека секоја валенција мора да се искриви за ½ 109°44' од нејзината позиција. Во триметиленот, кој може да се смета за рамностран триаголник, аголот помеѓу оските мора да прави еден со друг 60°, и секоја оска мора да се искриви за ½ (109°28' – 60°) = 24°44'. Во тетраметиленот аголот помеѓу оските мора да е 90°, и секоја оска мора да се искриви за ½ (109°28' – 90°) = 9°44'. Во пентаметиленот кој може да се смета за правилен петоаголник аголот меѓу оските мора да е 108° и секоја оска мора да се искриви за ½ (109°28' – 108°) = 0°44'. Во хексаметилен, кој може да се смета за правилен шестоаголник аголот помеѓу оските е 120°, секоја оска мора да се искриви за ½ (109°28'-120°) , аглите мора да бидат раширени со 5° помеѓу себе. Следниот заклучок ја прави оваа релација јасна:

Етиленот е навистина најслаб прстен кој може да биде отворен со бромоводород, бром или јод. Триметиленот се раскинува само со бромоводород но не и со бром, додека пак, тетраметиленот и хексаметиленот е тешко или невозможно да се раскинат. Единственото размислување со кое може да оди против ваквото размислување е дека шесточлен јаглероден прстен може да се сретне многу често, додека петочлениот прстен ретко може да се стрене во сложени соединенија. Оваа забелешка не смее да се земе толку сериозно, бидејќи шесточлениот прстен може скоро секогаш да се најде само во форма на соединенија со малку водород, како бензенот. Заради тоа е многу веројатно дека пентаметиленот под исти услови може полесно да се формира и да е помалку стабилен од хексаметиленот.

Така сметал Baeyer во 1885 година кога ги објавил своите резултати - Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 2269-2281 (1885).

Тој сметал дека нестабилни прстени се прстените со помалку од пет, а повеќе од шест јаглеродни атоми. Оваа нестабилност е причина кај циклопропанот да дојде до отворање на прстенот. Според, Баеровата теорија на напон, изгледало дека прстените со пет или шест јаглеродни атоми како да се попривелигирани во природата од прстените со над шест и под пет јаглеродни атоми. Но резултатите од експерименталните мерења не оделе во прилог на ваквото размислување.

Енталпија на согорување и релативна стабилност на циклоалкани

Енталпијата на согорување е колочеството енергија која се ослободува при согорување на еден мол супстанца. Во табелата дадена подолу се наведени енталпиите на согорување на повеќе циклоалкани поделени со бројот на -СН2- групи кои ги содржат. За споредба, просечната вредност на енталпијата на согорување по СН2 група на алканите се отворена низа изнесува 157,4 kcal/mol.

Број на членови во прстенот

DH / kcal·mol-1

Број на членови во прстенот

DH / kcal·mol-1

3 166,6 8 158,6
4 164,0 9 158.8
5 158,7 10 158.6
6 157,4 11 157.4
7 158,3 12 157.6
кај алкани 157,4

Од табелата може да се забележи дека циклопропанот и циклобутанот се најмалкустабилни циклоалкани. Од табелата не се забежува некоја голема разлика помеѓи циклопентанот и циклохексанот, но Baeyer-овата теорија веќе почнува да нефункционира почнувајќи од циклохептанот одејќи кон прстени со поголем број јаглеродни атоми во низата.

циклохексан циклодекан

Причината за тоа е во фактот што Baeyer не предвидел дека кај повеќечлените прстени јаглеродните атоми не мора да се наоѓаат во рамнина.

Тој всушност сметал дека неможноста да се синтетизираат прстени со поголеми прстени се должи на фактот што прстенот мора да се наоѓа во рамнина. Денес знаеме дека помалата веројатност за синтеза на поголеми прстени се должи на поголемиот број на степени на слобода кои ги има јаглеродниот скелет на отворената низа, а тоа, пак, ја намалува веројатноста двата краја на да низата да се сретнат и спојат.

Автори: Илинка Донова и Игор Кузмановски.

Линкови

Повеќе за Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer на Hemija.net

Conformational Isomers - Конформациони изомери. Hermann Sachse претставува еден од пионерите на стереохемијата. Како 28-годишен  асистент во Берлин во 1890 година ги забележал недостатоците на Baeyer-ова теорија на напон. Тој докажал (во резултатите публикувани во три наврати) дека поголемите прстени јаглеродните атоми не мора да се наоѓаат во рамнина. Арно ама неговите идеи не биле прифатени од современиците зашто не биле изразени пеку јазикот разбирлив на хемичарите од тоа време, туку со математички равенки.

 Статии

најчитани
Историјата на хемијата на поштенски марки (4769 посети)
Минерали од Македонија на компакт диск (4685 посети)
Историјата на хемијата на поштенски марки (4684 посети)
Љубов или хемија? (4679 посети)
Приказна за сапунот (4673 посети)
Прочистување на дизел моторите со уреа (4667 посети)

 Link.Hemija.net

најнови линкови
Збирка материјали за наставата во 21-от век (2010-05-20)
Academic Earth (2010-05-02)
Institute of Chemical Methodologies (2010-02-21)
Universitе des Sciences et de la Technologie HOUARI BOUMEDIENE (2010-02-21)
Beer's Law (2009-08-03)
British Antarctic Survey (2009-07-12)

 Нобеловци

Harold Clayton Urey (1934)
Jens Christian Skou (1997)
Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer (1905)
Alan G. MacDiarmid (2000)
Ahmed Zewail (1999)
Michael Smith (1993)
Kary B. Mullis (1993)
Vladimir Prelog (1976)

[Главна стана] [Стари статии] [Периоден систем] [Линкови]
[Нобеловци] [Форум] [Хумор] [E-mail]

© Hemija.net, Скопје, Македонија. Контакт: kontakt@hemija.net