fiziČke osobine i struktura molekula

Download FIZIČKE OSOBINE I STRUKTURA MOLEKULA

Post on 12-Jan-2016

123 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

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. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • Glava 66.1. Molarna zapremina6.2. Parahor6.3. Molarna refrakcija6.6. Apsorpcija zraenja6.7. Optika aktivnost

  • Fizike osobineAditivne osobine su one koje predstavljaju sumu vrednosti odgovarajue osobine konstituenata sistema- Mr, m, VmKonstitutivne osobine su one koje zavise pre svega od naina 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 zapreminaIdealno 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 tenosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

  • Kopp-ovo praviloMolarne zapremine mnogih tenosti, kada se odreuju na njihovim takama kljuanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom, jednake su sumi zapremina atoma konstituenata Izomerna jedinjenja imaju priblino istu molarnu zapreminu:

    CH3COOCH2CH3 metan propionatCH3CH2COOCH3 etil acetatCH3CH2CH2COOH propil formijat

    Molarna zapremina lanova homologog niza ugljovodonika raste za svaku CH2 grupu za 22cm3/mol

    C4H8O2 isto Vm

  • Ekvivalenti zapremine elemanata mogu posluiti samo za priblino izraunavanje molarnih zapremina tenosti, jer Kopovo pravilo ne daje zadovoljavajue rezultate ak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor Odreivanje ekvivalenta zapremine vodonika:

    2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3/mol

    Vm(H)=5,5cm3/molZapreminski ekvivalentielemenata, cm-3/mol

    H5,5I37,5C11,0-O-7,8 (OH)Cl22,8O=12,2(C=O)Br27,8S22,6

  • ParahorMeklod:C6H6(C2H5)2O

  • Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

    Ugljenik 4,8Brom 68,0 Trostruka veza 46,6Vodonik 17,1Jod 90, 3-lani prsten 16,7Azot 12,5Fluor 25,0 4-lani prsten 11,6Kiseonik 20,0Sumpor 48,5 6-lani prsten 6,1O2 u estrima 60,0Fosfor 39,2 Naftalinski prsten 12,2

  • ParahorPrimeri:C6H4CH3CN toluolnitril

    [P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P]() 84,8+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 ciklina struktura [P]exp=298,7

  • ParahorPrimeri:Koliki je parahor C2H6 ako je parahor: P(CH3Cl)=110, P(CH4)=73 i P(HCl)=71.33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

    Reenje

    Poto je parahor aditivna veliina to moemo odrediti:PCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39. Onda je:PC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

  • REFLEKSIJAmmmmmUpadniugaoPrelaomniugaoJednakost prelomnih uglova

  • RefrakcijaA ona je u stvari ovde!!On vidi ribu ovde.

  • RefrakcijaSvetlost je skrenuta i rezultujue boje razdvojene (disperzija).Crveno je manje prelomljeno a ljubiasto vie.disperzijaKratke talasne duine su skrenute vie od dugih

  • Refrakcija

    Indeks prelamanja

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

    Primena indeks prelamanja, n: Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti, ulja, eeraKvantitativno odreivanje-merilo istoe-produkti destilacije, industiraja hrane, biohemijaOdreivanje strukture

  • Moemo definisati indeks prelamanja kao:Veina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost m=m0, kada je:Definicija indeksa prelamanjaApsolutni indeks prelamanjakarakteristika sredineRelativni indeks prelamanja12v1v2

  • Snell-ijusov zakon

    1621, holandski fiziar Willebrord Snell (1591-1626), je izveo odnos izmeu uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu:

    gde je:ni indeks prelamanja sredine koju svetlost naputa,i je upadni ugao izmeu upadnog zraka i normalu na graninu povrinu, nr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulazi,r je prelomni ugao izmeu prelomnog zraka i normale na graninu povrinu.

  • Zakon refrakcije Geometrijsko izvoenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon).

    sinq1=v1t/d (uti trougao)sinq2=v2t/d (zeleni trougao)

  • Zakon refrakcijerelativni indeks prelamanjaN1(vazduh)=1,00027 N2n12

  • Indeksi prelamanja za talasnu duinu od 589 nm

  • Merenje indeksa prelamanjaRefraktometrijsko merenje se zasniva na principu kritinog ugla.Kritini ugao je onaj prelomni ugao iji je upadni ugao 900. Za sve upadne uglove vee od 900 dolazi do totalne refleksije zraenja.Indeks prelamanja se meri: refraktometrijski i interferometrijski

  • DugaNa zadnjoj povrini svetlost se odbija Ona se ponovo prelama pri povratku na prednjoj povrini i nastavlja kroz vazduhZraci naputaju kap pod razliitim uglovimaUgao izmeu bele svetlosti i ljubiaste je 40Ugao izmeu bele svetlosti i srvenog zraka je 42Zrak svetlosti susree kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj povrini kapljiceLjubiasta svetlost najvie skreeCrvena svetlost e skretati najmanje

  • Pojava dugeKine kapi na veoj visini upravljaju crvenu svetlost prema posmatrauKapljice nie na nebu upravljaju ljubiastu svetlost prema posmatrauDruge boje spektra lee izmeu crvene i ljubiaste

  • SvetlovodiTotalna refleksija je osnov svetlovoda. Veoma znaajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

    Totalna refleksija

  • Molarna refrakcija specifina refraktivnost(empirijski za odreenu tenost i nezavisno od temperature-za odreivanje gustine tenosti)

    molarna refraktivnost (aditivna i konstitutivna velilina)

    specifina refrakcija

    molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna veliina-nezavisna od pritiska, temperature i agregatnog stanja)

    [(n1)/]

    [M(n1)/]

  • Molarna refrakcijaPrava molarna zapremina

    molekuli-provodne sfereni-broj atomanj-broj vezank-broj prstenova

  • Molarna refrakcijaEkvivalenti refrakcijeStrukturna odreivanja

    C6H12C6H6(C2H5)2OCHCl3IzmerenoIzraunato27,7127,6726,1526,3122,4822,3121,4021,42

    RRDR RC2,4132,4182,4382,466H1,0921,1001,1151,127O(CO)1,1892,2112,2472,267O(OH)1,5221,5251,5311,541=1,6861,7331,8241,8932,3282,3982,5062,539

  • E = Reksp Rizr optika anomalija

    E>0 optika egzaltacija

    E

  • Optika anomalijaCH3-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- najvea 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 odreivanjarefrakcija smee

  • DisperzijaIndeks prelamanja zavisi od talasne duine svetlostiOva zavisnost n od se zove disperzija, n=f(l)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne duine svetlosti

  • Promena indeksa prelamanja sa talasnom duinomIndeks prelamanja za razliite sredine opada sa talasnom duinomLjubiasta svetlost se prelama vie od crvene kada iz vazduha ulazi u tu sredinu

  • Refrakcija na prizmiVeliina do koje je zrak skrenut iz prvobitnog pravca je ugao skretanja, Poto sve boje imaju razliite uglove skretanja to e se one razdvojiti u spektarLjubiasto najvie skreeCrveno skree najmanje

  • Indeks prelamanjaIndeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljive:Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne duine (). Zraci razliitih talasnih duina se prelamaju u razliitoj meri u istoj sredini proizvodei tako razliite 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 prelamanjaPromena indeksa prelamanja optikih materijala sa talasnom duinom:n2-1 = 0.69616632/ (2 [0.0684043]2) + 0.40794262/ (2 [0.1162414]2) + 0.89747942/ (2 [9.896161]2)

  • Indeks prelamanja razliitih materijala-staklaIndeks prelamanja istog SiO2 je 1.45. Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj duini oko 0.6m). Mol %n

  • Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom duinomSastav stakla (mol %)A isto silikatno stakloB 13.5% GeO2; 86.5% SiO2C 9.1% P2O5; 90.9% SiO2D 13.3% B2O3; 86.7% SiO2E 1.0% F; 99.0% SiO2F 16.9% Na2O; 32.5% B2O3; 50.6% SiO2

  • Promena indeksa prelamanja sa temperaturomIndeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature, t.j. brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada.Merene vrednosti (ND) se obino izraavaju na 20oC Za temperaturu > 20oC (t je pozitivno), tj., dodaje se korekcioni faktor Za temperaturu < 20oC (t je negativno), tj., oduzima se korekcioni faktorKorekcioni faktor = t * 0.00045 = (Temp 20) * 0.00045Primenjuje se sledea jednaina 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 Tipine vrednosti za organske tenosti su : 1.3400 - 1.5600

    The fact that a transparent dielectric medium having a refractive index higher than its surroundings would act as a lightguid

Recommended

View more >