ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ациклические соединения (алифатический, или жирный, ряд) Предельные углеводороды (парафины, или алканы) из "Основные начала органической химии Том 1 Издание 6" Число органических соединений чрезвычайно велико и они отличаются большим разнообразием, вследствие чего при всяком широком обобшении обычно встречается известное число исключений. Тем не менее ряд обших характерных свойств органических соединений отличает их от соединений неорганических. [c.144] Почти все органические соединения, за исключением сравнительно немногих (например, четыреххлористого углерода, фторугле-родов), горючи. Неорганические соли, как правило, не горят. [c.144] Органические соединения обычно представляют собой газы, жидкости или низкоплавкие твердые веш,ества точки плавления огромного большинства органических веществ лежат в интервале сравнительно невысоких температур (от комнатной до 400°). Неорганические соли представляют собой обычно твердые вещества, плавящиеся при весьма высоких температурах. [c.144] Такие резкие отличия в физических свойствах типично органических и типично неорганических соединений обусловлены отличием в их строении, а именно неорганические соединения обычно построены ионно , а органические соединения — ковалентно. [c.144] Для того чтобы понять причины медленного протекания реакций ковалентно построенных органических соединений, необходимо выяснить механизм этих реакций. [c.145] Течение химических реакций в обшем случае определяется двумя факторами изменением свободной энергии системы и скоростью превращения. Первый фактор — термодинамический, второй — кинетический. [c.145] В случае практически необратимых реакций решающее значение имеет скорость превращения поэтому термодинамически менее выгодное, но все же возможное направление часто доминирует вследствие его большей скорости. [c.145] В случае достаточно быстро протекающих обратимых реакций главным фактором является термодинамический, так как положение равновесия не зависит от скорости его установления, а определяется лишь отношением констант скорости прямого и обратного процессов. [c.145] В случае медленно протекающих обратимых реакций играют роль оба фактора. [c.145] Органические реакции лишь в сравнительно редких случаях протекают до стадии установления равновесия вследствие этого результаты сложных процессов чаше определяются кинетикой составляющих реакций, чем термодинамикой. Однако в общем случае заметное влияние оказывают оба фактора, что в большой мере затрудняет изучение и трактовку течения химических реакций. [c.145] Таким образом, органические реакции обычно протекают не через стадию образования свободных ионов, а иными путями. [c.145] Представление о причинах характерных особенностей органических реакций дает теория переходного состояния, или активного комплекса. [c.146] Этот процесс сопровождается понижением энергии реагирующей системы. Точка 7 на кривой (рис. 15) соответствует энергии системы, когда 2 и Х удалены друг от друга (I), точка Р — аналогичной системе 2Х и (III), точка Т соответствует энергии переходного состояния (II). Разность между энергией переходного состояния (Г) и энергией первоначальной системы (/ ) составляет энергию активации ( ) данной реакции. Таким образом, энергия активации представляет собой энергию, необходимую для приведения двух реагирующих частиц в состояние активного комплекса. [c.147] Следует отметить, что переходное состояние является принципиально неустойчивой системой. Оно соответствует максимуму на энергетической кривой, и поэтому такую систему нельзя рассматривать как какое-то промежуточное соединение. Всякое промежуточное химическое соединение, пусть малоустойчивое, соответствует относительному минимуму энергии, для перехода из которого в конечное состояние необходимо вновь преодолеть некоторый энергетический барьер (второй максимум — второе переходное состояние). Промежуточные соединения являются настоящими химическими соединениями, переходное же состояние не является химическим соединением в обычном смысле слова, поэтому к нему неприменимы и такие понятия и закономерности, связанные с настоящими химическими соединениями, как валентность, постоянство атомных расстояний и углов валентностей и т. д. [c.147] За исключением ряда специальных случаев, первостепенное значение Б органических реакциях играет энергия активации Е. Входя в показатель степени основного кинетического уравнения, Е самым существенным образом определяет скорость реакции, причем сравнительно небольшие изменения Е изменяют скорость реакции в десятки раз. [c.147] Частным случаем гетеролитических реакций являются ионные реакции, протекающие не через активный комплекс, а с образованием свободных ионов как кинетически независимых частиц. [c.148] Частным случаем гомолитических реакций являются свободнорадикальные реакции, протекающие с образованием свободных радикалов как кинетически независихмых частиц. [c.148] Гетеролитические реакции, в том числе и протекающие через стадию образования свободных органических ионов, весьма многочисленны, К ним, повидимому, относится большая часть известных в настоящее время органических реакций, например реакции этери-фикации и гидролиза, протекающие в присутствии кислотных и основных катализаторов, присоединение галоидов к олефинам в полярных растворителях, присоединение синильной кислоты и ряда других реагентов к альдегидам и кетонам, разнообразные прото-тро пные таутомерные превращения и многие другие. [c.148] Следует отметить, что огромное большинство органических гетеролитических реакций, в том числе и ионных, протекает значительно медленнее ионных неорганических реакций. [c.148] Причина этого явления становится понятной, например, при рассмотрении взаимодействия альдегидов с синильной кислотой. [c.148] Вернуться к основной статье