Энтальпия образования индивидуальных веществ. Прогнозирование энтальпии образования методом Бенсона
Рефераты >> Химия >> Энтальпия образования индивидуальных веществ. Прогнозирование энтальпии образования методом Бенсона

Таблица 1.6

Тип атома

или группы

Количество атомов или групп данного типа

Парциальный вклад, кДж/моль

Вклад в свойство,

кДж/моль

1,3,5,7,9-Декапентаин

Ct(H)

2

112,72

225,44

Ct–(Ct)

8

123,78

990,24

Аддитивная составляющая свойства

10

 

1215,68

   

1215,68

Для атомов углерода при тройной связи принят символ Ct при расчете аддитивной составляющей свойства. В первом окружении атома Ct за пределами тройной связи находится только один атом или одна группа (табл. 1.2, подраздел “Сt группы”).

Суммарное количество парциальных вкладов в свойство алкинов равно числу углеродных атомов в молекуле. Например, для 3-метил-1-пентина будем иметь: 1 группу Ct-(H), 1 группу Ct-(C), 1 группу CН-(2С,Ct), 1 группу CН2-(2C), 2 группы CН3-(C).

При расчете поправок на гош-взаимодействие для насыщенной части молекулы учитываются все неконцевые углерод-углеродные связи, начиная с связи.

Ароматические углеводороды

Прогнозирование ароматических углеводородов состоит в вычислении аддитивной составляющей энтальпии образования и введении поправок:

· на взаимодействие заместителей, находящихся при соседних углеродных атомах в ароматическом ядре;

· на гош-взаимодействие для насыщенной части молекулы; расчет производится аналогично рассмотренному выше подходу.

Для ароматических атомов углерода используются две разновидности символов: Cb и Cp (табл. 1.1). Атом Cb единообразно связан тремя углерод-углеродными связями с соседними атомами ароматического ядра. Эта информация вынесена в символ, поэтому в первом окружении атома Cb указывается только одна группа, находящаяся за пределами ароматического ядра. Атом Cp, являющийся узловым в соединениях с конденсированными ароматическими ядрами, может иметь в ближайшем окружении три различных атома. Как минимум один из них также является узловым. Два других могут быть либо неузловыми ароматическими углеродными атомами (Cb), либо узловыми (Cp). Парциальные вклады в свойство для указанных комбинаций атомов различны, что отражено в табл. 1.2 (подраздел “Ароматические Сb и Сp группы”).

Суммарное количество парциальных вкладов в свойство при расчете его аддитивной составляющей равно числу углеродных атомов в молекуле. Например, аддитивная составляющая 1,3,5-триметилбензола будет слагаться из парциальных вкладов типа Cb(C) - 3 шт., Cb(H) - 3 шт., CH3(Cb) -3 шт.

При расчете поправок на гош-взаимодействие учитываются все неконцевые углерод-углеродные связи, начиная с связи. Взаимодействия типа “гош-алкил-фенил” или “гош-фенил-фенил” считаются (в редакции [5]) незначимыми. Опыт нашей работы с алкилароматическими углеводородами показывает [25], что это является лишь некоторым приближением. Значения указанных эффектов чувствительны к наличию заместителей в положениях “2” фенильного фрагмента даже при относительно малом эффективном объеме этих заместителей.

Для поправок, учитывающих взаимодействие алкильных заместителей, находящихся при соседних углеродных атомах ароматического ядра, приводится в редакции [5], как и в [6, 7], всего одно значение (табл. 1.2, подраздел “Поправки цис-, орто/пара взаимодействия”), которое вычислено, на наш взгляд, на базе сведений только для метилбензолов. На основании исследования химического равновесия было показано, например в [25, 26], что значения указанных эффектов изменяются на порядок и более при переходе от метильных к третбутильным заместителям. По этой причине набор орто-поправок, определенных нами по экспериментальным данным и охватывающий достаточно широкий диапазон возможных комбинаций заместителей, представлен в табл. 1.11 раздела 1.1.2.

Особенности расчета ароматических углеводородов иллюстрируются примерами, приведенными в табл. 1.7.

Таблица 1.7

Тип атома

или группы

Количество атомов или групп данного типа

Парциальный вклад, кДж/моль

Вклад в свойство,

кДж/моль

1,2-Дигидронафталин

CH2–(С,Cb)

1

-20,34

-20,34

CH2–(C,=C)

1

-19,92

-19,92

=CH–(C)

1

35,96

35,96

=CH–(Cb)

1

28,38

28,38

Cb–(=C)

1

23,78

23,78

Cb–(C)

1

23,06

23,06

Cb-(H)

4

13,81

55,24

Аддитивная составляющая свойства

10

 

126,16

   

126,16

1,4-Дигидронафталин

CH2–(Сb,=C)

2

-17,96

-35,92

=CH–(C)

2

35,96

71,92

Cb–(C)

2

23,06

46,12

Cb-(H)

4

13,81

55,24

Аддитивная составляющая свойства

10

 

137,36

   

137,36

Перилен

Cp–(3Cp)

2

6,28

12,56

Cp–(Cb,2Cp)

4

15,49

61,96

Cp–(2Cb,Cp)

2

20,09

40,18

Cb-(H)

12

13,81

165,72

Аддитивная составляющая свойства

20

 

280,42

   

280,42


Страница: