FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 39

FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA PowerPoint PPT Presentation


  • 217 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA. Glava 6 6.1. Molarna zapremina 6.2. Parahor 6.3. Molarna refrakcija 6.6. Apsorpcija zračenja 6.7. Optička aktivnost. Fizičke osobine.

Download Presentation

FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

  • Glava 6

  • 6.1. Molarna zapremina

  • 6.2. Parahor

  • 6.3. Molarna refrakcija

  • 6.6. Apsorpcija zračenja

  • 6.7. Optička aktivnost


Fizičke osobine

  • Aditivne osobine su one koje predstavljaju sumu vrednosti odgovarajuće osobine konstituenata sistema- Mr, m, Vm

  • Konstitutivne osobine su one koje zavise pre svega od načina vezivanja atoma u molekulu, a u manjoj meri od njihove prirode i broja-Tk, Tt, R, P.

  • Koligativne osobine su one koje zavise od broja molekula u sistemu, a ne od njihove prirode-p,T k , Tt , 


Molarna zapremina

  • Idealno gasno stanje T = 273,15 K i P = 101,325 kP iznosi:Vm,0= (0,022 414 10  0,000 000 19) m3/mol

  • Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina


  • Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu:

  • CH3COOCH2CH3 – metan propionat

  • CH3CH2COOCH3 – etil acetat

  • CH3CH2CH2COOH – propil formijat

  • Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika raste

    za svaku CH2 grupu za 22cm3/mol

Kopp-ovo pravilo

C4H8O2 –isto Vm

Molarne zapremine mnogih tečnosti, kada se određuju na

njihovimtačkama ključanja (korespodentna temperatura)

pod atmosferskim pritiskom, jednake su sumi zapremina

atoma konstituenata


Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika:

2Vm(H)=Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=

Vm(CnH2n+2)-n·22=11 cm3/mol

Vm(H)=5,5cm3/mol

Zapreminski ekvivalenti

elemenata,

cm-3/mol

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približno

izračunavanje molarnih zapremina tečnosti, jer Kopovo pravilo ne daje

zadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor


Parahor

Meklod:

C6H6

(C2H5)2O


Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 4,8Brom 68,0Trostruka veza 46,6

Vodonik 17,1Jod 90, 3-člani prsten 16,7

Azot 12,5Fluor 25,0 4-člani prsten 11,6

Kiseonik 20,0Sumpor 48,56-člani prsten 6,1

O2 u estrima 60,0Fosfor 39,2Naftalinski prsten 12,2


’<<

Ekvivalenti parahora

Primeri:

SF6[P]exp=143,3

[P]teor=6 [P] (F)+ [P] (S)=150+48,5=146,5


Parahor

Primeri:

C6H4CH3CN – toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]()

8·4,8+7 ·17,1+12,5+6 ·6,1+3 ·23,2+46,6=292,9

[P]exp(o-TN)=299,6[P]exp(m-TN)=295,6[P]exp(p-TN)=294,4

(C2H4O)3 – paraaldehid

[P]teor=363,6 – linearna struktura

[P]teor=300,1 –ciklična struktura [P]exp=298,7


Parahor

  • Primeri:

  • Koliki je parahor C2H6 ako je parahor: P(CH3Cl)=110,

  • P(CH4)=73 i P(HCl)=71.

  • 33b) 110c) 112d) 114e) 254f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odrediti:

PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39. Onda je:

PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112


REFLEKSIJA

Jednakost prelomnih uglova

Prelaomni

ugao

Upadni

ugao

mmmmm


Refrakcija

On vidi ribu ovde….

A ona je u stvari ovde!!


Refrakcija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

disperzija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija).

Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više.


RefrakcijaIndeks prelamanja


Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

  • Indeks prelamanja

  • Indeks prelamanja, n- kvantitativno merilo prelamanja svetlosti pri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu,izotropnu supstanciju

  • Primena indeks prelamanja, n:

  • Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti, ulja, šećera

  • Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije, industiraja hrane, biohemija

  • Određivanje strukture


Definicija indeksa prelamanja

Možemo definisati indeks prelamanja kao:

Apsolutni indeks prelamanja

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost m=m0, kada je:

karakteristika sredine

1

v1

v2

2

Relativni indeks prelamanja


Snell-ijusov zakon

1621, holandski fizičar Willebrord Snell

(1591-1626), je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu:

gde je:

niindeks prelamanja sredine koju svetlost napušta,

ije upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinu,nr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazi,

rje prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu.


Zakon refrakcije

sinq1=v1t/d (žuti trougao)

sinq2=v2t/d (zeleni trougao)

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon).


Zakon refrakcije

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=1,00027 N2n12


2 Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Sredina

Indeks

Sredina

Indeks

Vakuum

1,00

Ugljendisulfid

1,63

Vazduh (STP)

1,0003

KCl (č)

1,49

1,33

KI (č)

1,67

Aceton

1,36

Staklo

1,50-1,90

Voda (200C)

Ugljentetrahlorid

1,47

Safir

1,77

Polistiren

1,55

Dijamant

2,42

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm


Merenje indeksa prelamanja

  • Indeks prelamanja se meri:

  • refraktometrijski i

  • interferometrijski

Refraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritičnog ugla.

Kritični ugaojeonaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900.Za sve upadne uglove veće od 900dolazi do totalne refleksije zračenja.


Duga

  • Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferi

  • Dolazi do refleksije i refrakcije

  • Prvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

    • Ljubičasta svetlost najviše skreće

    • Crvena svetlost će skretati najmanje

  • Na zadnjoj površini svetlost se odbija

  • Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduh

  • Zraci napuštaju kap pod različitim uglovima

    • Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je 40°

    • Ugao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42°


Pojava duge

  • Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatraču

  • Kapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatraču

  • Druge boje spektra leže između crvene i ljubičaste


Fiber-optic cable

Svetlovodi

  • Totalna refleksija je osnov svetlovoda.

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija


Molarna refrakcija

[(n1)/]

[M(n1)/]

  • specifičnarefraktivnost

    (empirijski –za određenu tečnost i  nezavisno od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

  • molarna refraktivnost

    (aditivna i konstitutivna velilina)

  • specifična refrakcija

  • molarna refrakcija

    (teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veličina-nezavisna od pritiska, temperature i agregatnog stanja)


Molarna refrakcija

Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

ni-broj atomanj-broj vezank-broj prstenova


Molarna refrakcija

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja


Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Vodonik1,100 Kiseonik (u CO grupi, O=) 2,211

Ugljenik 2,418 Kiseonik (u etrima, O) 1,643

Hlor5,967 Kiseonik (u OH grupi, O)1,525

Brom 8,865 Dvostruka veza 1,733

Jod 13,900 Trostruka veza 2,398

3-člani prsten 0,710 4-člani prsten 0,480

E = Reksp Rizroptička anomalija

E>0 optička egzaltacija

E<0 optička depresija


Optička anomalija

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 2,4 heksadienE=1,76 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 2,4 heptadienE=1,96 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzenE=-0,16alilbenzenE=-0,25

stirenE=1,27butadienE=1,40

acetofenE=0,782-metil butadienE=1,04

Keto-enolna tautomerija

Keto oblik [R]M=31,57cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=32,62cm3mol-1


Kvantitativna određivanja

refrakcija

smeše


Disperzija

  • Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlosti

  • Ova zavisnostn odλse zovedisperzija, n=f(l)

  • Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti


Promena indeksa prelamanja sa talasnom dužinom

  • Indeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinom

  • Ljubičastasvetlost se prelama više od crvene

    kada iz vazduha ulazi u tu sredinu


Refrakcija na prizmi

  • Veličina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca jeugao skretanja, δ

  • Pošto sve boje imaju različite uglove skretanja to će se one razdvojiti u spektar

    • Ljubičasto najviše skreće

    • Crveno skreće najmanje


Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive:

  • Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine ().Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja.

  • Indeks prelamanja (n) zavisi od temperature.Ako se temperatura menja, menja se i gustina; stoga se menja brzina ().

    • Gustina medijuma opada sa porastom temperature.

    • Brzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustina.

    • Odnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada, tj. indeks prelamnja opada sa porastom temperature.


Disperzija refrakcije


Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

  • Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom:

  • n2-1 = 0.69616632/ (2 – [0.0684043]2) + 0.40794262/ (2 – [0.1162414]2) + 0.89747942/ (2 – [9.896161]2)


Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

n

Mol %

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 1.45.Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 0.6m).


Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom dužinom

Sastav stakla (mol %)

A čisto silikatno staklo

B 13.5% GeO2; 86.5% SiO2

C 9.1% P2O5; 90.9% SiO2

D 13.3% B2O3; 86.7% SiO2

E 1.0% F; 99.0% SiO2

F 16.9% Na2O; 32.5% B2O3; 50.6% SiO2


Opšti kurs fizičke hemije

1.5500

1.5523

1.5550

1.5580

1.5600

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

  • Indeks prelamanja (ND) opadasa porastom temperature, t.j.brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada.

  • Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu > 20oC (tje pozitivno), tj., dodaje se korekcioni faktorZa temperaturu < 20oC (tje negativno), tj., oduzima sekorekcioni faktor

  • Korekcioni faktor = t * 0.00045 = (Temp – 20) * 0.00045

  • Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature: ND20 = ND Temp + (Temp – 20) * 0.00045

    Pr: Za izmerenu vrednost od 1,5523 na 16oC, korekcija je:

    ND20 = 1.5523 + (16 – 20) * 0.00045 = 1.5523 + (-4) * 0.00045

  • Tipične vrednosti za organske tečnosti su : 1.3400 - 1.5600


  • Login