ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мольный объем из "Свойства газов и жидкостей" На практике применяют таблицы, содержащие до нескольких десятков долей и, следовательно, не учитывающие всех усложняющих факторов. [c.51] Точной аддитивной величиной является молекулярная масса. Она рассчитывается суммированием атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы. [c.51] Из рассуждений о строении молекулы (см. гл. I) можно сделать вывод, что расстояния между атомами и углы между связями в ней — величины постоянные. Следовательно, объем молекулы также должен быть величиной постоянной и зависящей от этих расстояний и углов. Поэтому объем одной молекулы и, таким образом, объем одного моля вещества, состоящего из этих молекул, можно вычислить на основе долей, соответствующих размерам атомов, групп атомов и связям. В простейших случаях опыт подтверждает такое допущение вводя в молекулы определенную группу атомов, можно наблюдать каждый раз увеличение мольного объема приблизительно на одну и ту же величину ДУ, которая прежде всего зависит от типа введенной группы и, в некоторой степени, от других атомов, групп и связей в молекуле (табл. П-1). [c.51] Сравнивая цифры в табл. П-1, можно заметить, что при удлинении цепи молекулы углеводорода путем введения группы —СНг— происходит прирост мольного объема от 15,47 (разность мольных объемов гексана и пентана) до 16,22 см 1моль (декан и нонан), — в среднем на 16 см 1моль. Подобные приросты мольного объема наблюдаются и для алифатических углеводородов с разветвленными цепями. [c.52] Введение боковой группы —СНз в цепь молекулы алифатического углеводорода вызывает несколько больший прирост мольного объема от 16,78 (разность мольных объемов 2-метилпентана и н-пентана) до 17,23 см 1моль (2-метилоктан и н-октан) —в среднем на 17,15 см 1моль. [c.52] Таким образом, величина доли группы —СНг— в мольном объеме зависит от длины цепи, в которую вводится группа величина доли группы —СНз зависит не только от длины цепи, но также и от наличия других групп, связанных с тем же углеродным атомом, к которому присоединяется группа —СНз. [c.52] Можно Принять, что доля концевой группы —СНз в углеродной цепи равна 33,5 см 1моль. [c.52] Пример 11-1. Пользуясь вычисленным выше долями, определить мольный объем 2, 2, 4-триметилпентана. [c.53] Найденное опытным путем Ум= 165,07 см м.оль. Погрешность расчета составляет + 0,66%. [c.53] С1 и др. Можно составить таблицы долей групп и связей, часто встречающихся в органических молекулах, и, суммируя эти доли, приближенно вычислить мольные объемы веществ без измерения плотности. Чем точнее нужно выполнить расчет, тем подробнее должна быть таблица долей мольных объемов для разных случаев связей и соседства различных групп, оказывающих влияние на величину долей, взятых для расчета. Такие доли следует рассматривать не как реальные объемы, занимаемые группами атомов, а как некоторые средние расчетные величины, наиболее удобные для расчета мольных объемов органических веществ. Это обстоятельство объясняется тем, что расстояния между атомами в действительности могут изменяться под влиянием различных факторов, вызывающих деформации и напряжения группы атомов в молекулах. [c.53] Важным фактором, влияющим на изменение мольного объема углеводородов, может быть, например, изменение площади сечения молекул вследствие поворота групп вокруг связи С—С в цепи молекулы. [c.53] Пример П-2. Вычислить мольный объем фураиа при температуре кипепия. Решение. [c.54] Погрешность расчета составляет —3,3%. [c.54] По Шредеру [4], мольный объем жидкости можно вычислить точнее, пользуясь следующими значениями долей углерод, водород, кислород, азот, двойные связи С = С — по 7 фтор 10,5 хлор 24,5 бром 31,5 иод 38,5 сера 21 кольцо —7 тройные связи С=(2 14 см моль. Как обычно по правилу аддитивности, доли множатся на число атомов или связей и суммируются. Результаты расчета получаются достаточно удовлетворительные [5] средняя погрещ-ность расчетов для 35 случаев составляла 2,8%. [c.54] Пример И-З. Вычислить мольные объемы этилпропилового эфира и бром-бензола при температурах кипения. [c.54] Учитывая влияние ассоциации, мольные объемы обычно определяют для температуры кипения при нормальном давлении. Часто пользуются таблицей долей мольных объемов, предложенной Ле Ба (табл. П-2). [c.55] Двуокись серы. . . . Двуокись углерода. . [c.55] Расчеты по Ле Ба дают лучшие результаты, чем по Коппу или Шредеру, Точность расчетов показана в табл. П-3. [c.55] Некоторые из предложенных таблиц долей дают возможность вычислять мольные объе.мы углеводородов с относительно высокой степенью точности, например, по Татевскому [3, 6, 7] с погрешностью 0,5%. Однако для проведения таких расчетов надо располагать большим числом долей. [c.56] Вернуться к основной статье