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


  • 204 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


Fizi ke osobine i struktura molekula

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


Fizi ke osobine

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

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


Kopp ovo pravilo

  • 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


Fizi ke osobine i struktura molekula

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

Parahor

Meklod:

C6H6

(C2H5)2O


Fizi ke osobine i struktura molekula

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


Fizi ke osobine i struktura molekula

’<<

Ekvivalenti parahora

Primeri:

SF6[P]exp=143,3

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


Parahor1

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


Parahor2

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


Refle ksija

REFLEKSIJA

Jednakost prelomnih uglova

Prelaomni

ugao

Upadni

ugao

mmmmm


Refra k ci ja

Refrakcija

On vidi ribu ovde….

A ona je u stvari ovde!!


Refra k ci ja1

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.


Refrakcija indeks prelamanja

RefrakcijaIndeks prelamanja


Fizi ke osobine i struktura molekula

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


Defini cija indeksa prelamanja

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


Fizi ke osobine i struktura molekula

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

Zakon refrakcije

sinq1=v1t/d (žuti trougao)

sinq2=v2t/d (zeleni trougao)

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon).


Zakon refrakcije1

Zakon refrakcije

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=1,00027 N2n12


Fizi ke osobine i struktura molekula

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

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.


Fizi ke osobine i struktura molekula

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

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


Svetlovodi

Fiber-optic cable

Svetlovodi

  • Totalna refleksija je osnov svetlovoda.

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalna refleksija


Molarna refrakcija

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 refrakcija1

Molarna refrakcija

Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

ni-broj atomanj-broj vezank-broj prstenova


Molarna refrakcija2

Molarna refrakcija

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja


Fizi ke osobine i struktura molekula

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


Opti ka anomalija

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 odre ivanja

Kvantitativna određivanja

refrakcija

smeše


Disper z i ja

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 du inom

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


Refra k c ija na prizmi

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


Fizi ke osobine i struktura molekula

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

Disperzija refrakcije


Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

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)


Fizi ke osobine i struktura molekula

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 du inom

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


Fizi ke osobine i struktura molekula

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