post

Лабораторни практики – нагряване, охлаждане, сушене, темпериране

По време на лабораторната практика и изследвания често се налага да се използва повишена температура за експериментите, което оказва влияние върху скоростта на химичните реакции. Повишаването на температурата става чрез различни методи за нагряване. Не са редки случаите, когато реактивите или продуктите трябва да се охлаждат, за което също има специфични методи. Понякога от твърдите и течните вещества трябва да се отстрани влагата, а това става чрез сушене. Темперирането е необходимо, когато пробите се теглят на аналитична везна.

Нагряване

Нагряването може да е директно на открит пламък или с топлинна радиация и индиректно с помощта на вещество топлинен буфер.

Директното нагряване на открит пламък се прилага най-често за неорганични вещества, които са незапалими. При него температурата се покачва рязко, трудно се контролира и средата става по-нестабилна. Директното нагряване се използва за катализиране на реакции, за разлагане на нестабилни вещества, за придизвикване на кипене и изпаряване, за стопяване и възпламеняване на вещества. Като нагревателни уреди се използват спиртни лампи и газови горелки.

Спиртна лампа

Спиртната лампа е просто устроен метален или стъклен съд. В съда се налива етилов спирт, а във връхната му част има втулка с тесен отвор, през който преминава фитил. В долния си край фитилът се потапя дълбоко … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Целулоза

Целулоза (лат. cellula – клетка) е названието на най-разпространения в природата високомолекулен биополимер. Тя представлява голяма въглехидратна линейна (неразклонена) органична молекула с биологичен произход, която е съставена от повтарящи се по дължината ѝ градивни единици наречени мономери.

Целулозните вериги са основният структурен елемент на всяка клетъчна стена на всяка растителна клетка. Целулозното съдържание в дървесината на дървесните видове достига до 50%, а в размножителните приспособления на някои растения може да достигне почти до 100%, като например в пухчетата на тополите, на повета или в памука.

Целулоза – строеж

Мономерите, изграждащи молекулата на целулозата, се наричат монозахариди – съединения принадлежащи към групата на въглехидратите. Всички мономери са от един и същи тип: β-1,4-глюкоза и са под формата на пиранозни пръстени с циклична хексозна форма и един хетероатом кислород (β-D-глюкопиранозни остатъци). Еднообразието на мономерните градивни единици класифицира макромолекулите целулоза като хомополимери. Монозахаридите се произвеждат в зелените части на растенията, по време на процеса фотосинтеза.

Всеки два мономера се свързват помежду си чрез гликозидна връзка, формираща се в резултат на реакция на кондензация (обезводняване), при което се образува дизахаридът целобиоза. Свързването е от тип 1-4. Това означава, че единият монозахарид участва с гликозидната си хидроксилна група … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Масообменни процеси – пренос на маса

Масообменни процеси се наричат тези, при които се наблюдава пренос на дадено количество вещество между две контактуващи среди и преминаването му от едната фаза в другата. Масопреносът се прилага в химическата индустрия, когато се разделят смеси от различни вещества. За целта се използват процесите на адсорбция, абсорбция и дифузия, дестилация и ректификация, екстракция и др.

Фазата е еднородна среда, която често се асоциира с агрегатните състояния, но не е задължително различните фази да са в различно агрегатно състояние. Например смес от вода и олио е течност, но с две отделни ясно отличими фази. Веществата, които съставят дадена фаза се наричат нейни компоненти.

Осъществяването на различните видове масообменни процеси често става с помощта на дифузия или осмоза. Дифузията предствалява самоволно движение на частиците от място с висока тяхна концентрация към място с ниска. Класически пример е наливането на солена вода в сладка, като при това йоните на солта се разпределят равномерно в целия обем на разтворителя.

Ако между солената и сладката вода обаче, се постави полупропусклива мембрана, тогава ще се наблюдава процесът осмоза. При него водните молекули от сладката вода се насочват през мембраната към соления разтвор, за да намалят концентрацията на разтворените частици. Осмотично налягане е … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Арени. Бензен – бензеново ядро

Ароматните въглеводороди, чиито базов представител е органичното съединение бензен (C6H6), съдържат в молекулата си устойчиви пръстени съставени от 6 въглеродни атоми в sp2 – хибридно състояние. Те носят общото название арени, а пръстените им се наричат бензенови ядра (Аr).

Бензен – строеж

Както вече споменахме, най-простият представител на арените е бензенът. Първата му структурна формула е предложена от немския химик Фридрих Кекуле. Тя правилно отразява количествения и качествения състав на бензена, но има съществени недостатъци.

Въпреки наличието на двойни връзки (пи-връзки, π) във формулата на Кекуле, на практика бензенът проявява стабилност близка до тази на наситените въглеводороди. Това ще рече, че той е устойчив на силни окислители. За да се обяснят различията между класическата структурна формула на бензена и действителните му химични свойства е създадена съвременна теория за неговия строеж.

В нея двойните химични връзки между въглеродните атоми са делокализирани в следствие на страничното припокриване на p-AO под и над равнината на въглеродния пръстен. Това означава, че те не принадлежат само на атомите, които ги образуват, а на цялата молекула. Формира се ароматно ядро (бензеново ядро) от електронната плътност на π-връзките.

Разстоянията между въглеродните атоми са еднакви, както … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Колоидно-дисперсни системи. Колоиди – зол, гел.

Колоиди (колоидно-дисперсни системи) – това са смеси (дисперсни системи) подобни на истинските разтвори, но се различават от тях по размерите на частиците на дисперсната фаза. Прието е големината им да е в порядъка от 1 до 1000 nm, т.е. те представляват или големи молекули, или молекулни агрегати (мицели). Според така зададените си размери, колоидно-дисперсните системи се нареждат между молекулно-дисперсните системи (разтвори) и грубодисперсните системи.

Видове колоиди (колоидно-дисперсни системи)

Колоидно-дисперсните системи са относително стабилни, но са и термодинамично неустойчиви. При диспергирането си в различни по своята природа дисперсни среди, едно вещество може да се разтваря и да се получава истински разтвор или да се формира колоидно-дисперсна система.  Колоидното състояние е характерно за всички вещества.

Съществуват шест основни типа колоидно-дисперсни системи – зол, гел, емулсия, аерозол, твърд зол и пяна.

Зол – представлява течна дисперсна среда и твърда дисперсна фаза (вода/нишесте). Емулсия – това е смес от две несмесващи се течности, силно диспергирани една в друга (прясно мляко, масло/вода). Аерозолът е съставен от дисперсна среда газ и дисперсна фаза течност (мъгла) или твърди частици (дим). Пяната представлява дисперсна фаза газ в дисперсна среда течност (бита сметана) или твърдо вещество (лава,пемза). Гел – това е твърда дисперсна среда и течна … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Електронни ефекти в молекулите – индукционен и мезомерен ефект

Полярността на химичните връзки е една от основните им характеристики. Дали е полярна или не една химична връзка, зависи от разликата в електроотрицателностите на свързващите се атоми. В органичните молекули може да се наблюдава допълнително поляризиране на химичните връзки и образуването на делокализирани връзки. Причината за това са така наречените електронни ефекти, които са съответно индукционен ефект и мезомерен ефект.

Индукционен ефект представлява допълнителното поляризиране на химичните връзки под въздействието на атоми, атомни групи или големи заместители с различна електроотрицателност от тази на въглеродните атоми.

Мезомерен ефект или още ефект на спрягане се наблюдава, когато под въздействие на заместители се делокализира електронната плътност на химичните връзки в молекулите. Мезомерният ефект също може да бъде положителен или отрицателен.

Забележка: заместителите са атом или атомни групи, които са свързани с въглеводородната верига, замествайки в нея един или повече водородни атоми.

Индукционен ефект

В зависимост от това в каква посока се изтегля електронната плътност, индукционният ефект може да бъде положителен (+I) или отрицателен (-I). Ако поляризацията на връзките е отрицателна към заместителя, т.е. се изтегля електронна плътност в тази посока, то ефектът е отрицателен. Когато заместителят отдава електронна плътност и връзките се поляризират отрицателно в посока обратна на него, казваме, че … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Ненаситени въглеводороди – Алкени

Алкени са ненаситени въглеводороди – химични съединения съдържащи само въглерод и водород, в молекулите на които, два от въглеродните атоми са свързани с двойна връзка помежду си.

Хомоложен ред и номенклатура на алкени

Всички алкени се подреждат по нарастване на молекулната си маса в хомоложен ред, в който всеки следващ представител се различава от предходния с една метиленова група. Както за алканите, така и за алкените съществува обща формула, с която могат да се опишат стехиометричните съотношения въглерод – водород:

CnH2n

C2H4 – етен; C3H6 – пропен; C4H8 – бутен; C5H10 – пентен;… CnH2n – алкен;

Първите няколко представители на хомоложния ред носят тривиални наименования аналогични с тези на съответните алкани, но вместо наставката -ан използват –ен. По IUPAC названията на останалите алкени се образуват, като към гръцкото или латинско числително бройно име, съответстващо на броя на въглеродните атоми във веригата, се добави наставката -ен (пентен, хексен, хептен, октен и т.н.).

Когато се определя названието на разклонен алкен с алкилови групи, правилата са сходни с тези за наименуване на алканите, но с няколко основни разлики.

ПървоПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ