Picture3 (2)

50

W przypadku pierwiastków od wodoru do chloru spotyka się najczęściej kąty bliskie 90°, 109°28\ 120° i 180°. Występowanie tych kątów uzasadniono przy omawianiu hybrydyzacji.

Według Walsha budowa przestrzenna cząsteczki jest zdeterminowana przez liczbę elektronów walencyjnych. Cząsteczki trójatomowe, nic zawierające atomów wodoru, posiadające mniej niż 16 elektronów walencyjnych, np. N?0, COj, mają strukturę liniową. Gdy elektronów jest więcej niż 16, wówczas występują kąty różne od 180°.

Częstość wibracji

Badanie pasm absorpcji w podczerwieni pozwala na oznaczenie energii wibracji charakterystycznych dla każdego wiązania. Na przykład wszystkie związki zawierające grupę karbonylową C = O wykazują silną absorbeję między 1650 i 1850 cm '. Skoro liczba falowa v równa jest odwrotności długości fali

(v = j~), to absorpcja grupy C = 0 mieści się w podczerwieni dla X od 5,4 do

6,6 pm. Częstość wibracji danej grupy zależy od jej otoczenia i zmienia się przybierając wartości o pewnych odchyleniach od wartości średniej. Poniżej podano wartości v cm¹ wybranych grup funkcyjnych:

v cm ¹

R - CIIO    aldehyd alifatyczny    1720-1740

Ar-CHO    aldehyd aromatyczny    1695-1715

R-CH = CII-CHO aldehyd nienasycony    1680-1705

R - CO - R’    keton    1705-1725

Energia rozpadu wiązania

Jest to najmniejsza ilość energii potrzebna do rozerwania wiązania. Energię tę określa się zwykle dla średniego wiązania, zwłaszcza gdy w cząsteczce występują więcej niż 2 atomy.

1.12. Wybrane zagadnienia termodynamiki chemicznej

Termodynamika zajmuje się badaniem przemian energii w biegu procesów chemicznych i fizycznych oraz związanymi z tym prawami.

W termodynamice stosuje się ściśle określone pojęcia podstawowe. Obiekt badań nazywa się układem. Może to być roztwór soli, mieszanina różnych substancji, próba sproszkowanego metalu, zbiornik wodny itd. Poza układem występuje otoczenie. Układ zamknięty występuje wtedy, gdy jest odizolowany od

otoczenia, np. ściankami naczynia, natomiast układ otwarły, gdy nic wany od otoczenia.

Stan termodynamiczny układu określa się wartościami różnych wici np. ilością substancji wyrażoną w molach, jednostkami objętości, i iśnicn stości, lepkości, przewodności cieplnej lub elektrycznej, przenikalnosci i trycznej itd. Wielkości te nazywa się zmiennymi albo współrzędnymi tn mimicznymi. Dzielą się one na zmienne ekstensywne, zależne od musy i jak np. objętość, oraz zmienne intensywne, niezależne od masy układu i rych należy m.in. temperatura, ciśnienie, gęstość.

Układ nazywa się jednorodnym, gdy wartości wszystkich zmicnnjch sywnych są takie same we wszystkich miejscach układu albo gd\ zmieni w jednakowy sposób ciągły. Układ niejednorodny cechuje się różnymi ściami zmiennych intensywnych w różnych jego miejscach i wartośi i l» niają się skokowo.

Każdą jednorodną część układu nazywa się fazą. Układ niejcdnoiod więc wielofazowy.

Układ jest w stanie równowagi termodynamicznej, gdy w dowolnie czasie każda z właściwości układu nie ulega zmianie, gdy nic ma wymiń terii i energii z otoczeniem. Zmiana jakiejkolwiek właściwości układu .v o zajściu procesu termodynamicznego, lub inaczej, przemiany termodymmtl

Zmienne niezależne

Istnieje tylko niewielka liczba zmiennych termodynamicznych kh zwalają na określenie stanu termodynamicznego układu. I ,iczbę tych zmi nazywa się stopniami swobody. Zgodnie z regułą Duhema stan termodyi ny układu zamkniętego jest określony całkowicie, gdy znana jest jego z.o tj. ilość każdego składnika n, oraz jeszcze dwie inne wielkości /., objętość i temperatura lub ciśnienie i gęstość.

Funkcje stanu

Właściwości układu są określone funkcjami stanu Y(n\, u.,    ,    \

n1.....n_k ilości niezależnych zmiennych składników, a v i c - dwie p<

zmienne. Inne właściwości układu są ustalone automatycznie. Funkcje 1 się funkcjami stanu. Szczególnym przypadkiem infrze być laza zm w której nic zachodzą żadne przemiany. Składniki takiej fazy nie ulega nie i nie są zmiennymi. Układ taki ma dwa stopnie swobody, tj wyslępi zmienne niezależne v i r.

Stan równowagi układu zamkniętego jest określony wartościami zn \ i . Przejście tego stanu do drugiego jest związane ze zmianą funkcji