Файл: Билет 32Алкены. Реакции.docx

_T = – RTlnK. Величина константы равновесия зависит от природы реагирующих веществ и температуры, и не зависит от концентрации в момент равновесия, поскольку их отношение – всегда величина постоянная, численно равная константе равновесия.

Если гомогенная реакция идет между веществами в растворе, то константа равновесия обозначается K_С, а если между газами, то K_Р. (Необходимо отметить, что в случае гетерогенного процесса концентрацию твердой или жидкой фазы в системе не учитывают.)

Смещение химического равновесия

Принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать какое-либо воздействие, например, изменить температуру, давление или концентрации реагентов, то равновесие сместится в направлении той реакции, которая ослабляет оказываемое воздействие.

• 
  Смещение равновесия вправо приводит к увеличению концентрации продуктов.
  
• 
  Смещение равновесия влево будет приводить к увеличению концентрации реагентов.
  

Влияние концентрации на состояние равновесия для эндотермической² реакции:

CO₂ (г) + C(тв) ⇆ 2CO (г) – Q подчиняется следующим правилам:

1. 
   При повышении температуры увеличится скорость реакции, в результате которой тепло поглощается, т.е. прямой.
   
2. 
   При понижении температуры увеличится скорость реакции, в результате которой тепло выделяется, т.е. обратной.
   
3. 
   Повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону образования меньшего количества газообразных частиц, т.е. в сторону меньшего объема. (посчитать количество газов по обе стороны реакции) – в сторону обратной. И наоборот.
   
4. 
   При уменьшении концентрации одного из продуктов реакции, преимущество получит прямая реакция, приводящая к увеличению концентрации продуктов реакции. И наоборот.
   
5. 
   При повышении концентрации одного из исходных веществ возрастает скорость прямой реакции и равновесие сдвигается в направлении уменьшения реагента и наоборот;
   
6. 
   Катализатор не вызывает смещения химического равновесия, а только ускоряет его наступление.
   

---

• 
  При экзотермической реакции сменятся первые два пункта.
  

Принцип адаптивных перестроек

Аналогично Ле Шателье в природе существуетпринцип адаптивных перестроек. Любая живая система при воздействии на нее перестраивается так, чтобы уменьшить это воздействие.

Соблюдение этого принципа в живых системах позволяет им поддерживать состояние гомеостаза. Основу гомеостаза составляет стационарное состояние системы, причем далекое от равновесия, из-за чего живые системы способны к эволюции.

Многие обратимые биохимические процессы совершаются при участии биокатализаторов – ферментов. Эти вещества, ускоряя протекание реакций, резко сокращают время установления состояния равновесия, что чрезвычайно важно для организма.
Многоатомные спирты. Кислотные свойства; образование алкоголятов. Основные свойства. Нуклеофильные свойства: получение простых эфиров и сложных эфиров с неорганическими и карбоновыми кислотами
Многоатомные спирты – спирты, содержащие несколько -ОН гидроксильных групп.

Кислотные свойства – с увеличением числа гидроксильных групп в молекуле вещества возрастает подвижность атомов водорода, т.е. увеличиваются кислотные свойства по Бренстеду. Так как каждая группа ОН является электоноакцептором по отношению к другой и стабилизирует сопряженный анион. Поэтому атомы водорода в многоатомных спиртах могут замещаться не только щелочными металлами, но и менее активными металлами с образованием алкоголятов.

Основные свойства – в результате взаимодействия этиленгликоля с органическими кислотами образуются одно- и двузамещенные сложные эфиры:

Продуктами взаимодействия глицерина с карбоновыми кислотами могут быть моно–, ди– и триглицериды (жиры):

При взаимодействии со смесью неорганических концентрированных азотной и серной кислот образуется сложный эфир – тринитроглицерин (1% раствор в этаноле или в виде таблеток нитроглицерин применяют в медицине при стенокардии.):

Реакции с участием электрофильного центра – при взаимодействии с галогеноводородами (HHal) поочередно замещаются –ОН группы (при чем реакциия по первой группе протекает легче) с образованием галогенопроизводных.

---

Так, этиленгликоль взаимодействует с галогеноводородами, образуя этиленгалогенгидрины:

Качественная реакция – образование комплексную соль меди (хелат) ярко-синего цвета при взаимодействии с гидроксидом меди(II) в щелочной среде:

Представители: этиленгликоль, глицерин. Применение.

Этиленгликоль и глицерин — это жидкие вязкие бесцветные вещества, смешивающиеся с водой в любых соотношениях. Физические свойства многоатомных спиртов обусловлены образованием водородных связей между их молекулами, а также с молекулами воды.

• 
  Этиленгликоль (этандиол) — ядовитое вещество.
  
• 
  Глицерин (пропантриол) используется в медицине в препаратах, предназначенных для снижения воспаления слизистой горла и полости рта (например, в сиропах от кашля).
  

Билет 7

---

Коллигативные свойства растворов: осмос, осмотическое давление, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов. Закон Вант – Гоффа. Изотонический коэффициент.

Коллигативные свойства растворов – это свойства растворов, которые не зависят от природы растворенного вещества, его массы и размеров, а зависят только от количества подвижных частиц в растворе.

Осмос – одностороння диффузия частиц растворителя из раствора с меньшей концентрацией через полупроницаемую мембрану в раствор с большей концентрацией. (приводит к выравниванию концентраций).

Осмотическое давление – давление, которое надо приложить, со стороны раствора с большей концентрацией, чтобы остановить осмос.

Понижение температуры замерзания растворa Δtзам по сравнению с чистым растворителем пропорционально моляльной концентрации неэлектролита:

Δtзам= К_КР С_М – следовательно, раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. (Ккр - криоскопическая константа)

Повышение температуры кипения раствора Δtкип по сравнению с чистым растворителем пропорционально моляльной концентрации неэлектролита:

Δtкип= К_Э  С_М – следовтельно, раствор кипит при более высокой температуре, чем читый растворитель. (К_Э – эбуллиоскопическая константа)

Закон Вант – Гоффа – позволяет посчитать величину осмотического давления:

  iC_M RT

Где π – осмотическое давление, кПа; i — изотонический коэффициент раствора; См– молярная концентрация раствора, моль/л; R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К) Т – температура, (273+⁰С)Кельвины

из уравнения видно:

Осмотическое давление раствора не зависит от химической природы растворенных в нем соединений;

Чем больше концентрация вещества, тем больше давление.

---

Изотонический коэффициент i – показывает, во сколько раз осмотическое давление электролитов больше осмотического давления неэлектролитов при одинаковой концентрации. По сути сколько частиц образуется при диссоциации.

i = 1+ α (s – 1)

α – степень диссоциации электролита; s – число частиц, на которое распадается одна молекула.

i > 0 для электролитов

i = 0 для неэлектролитов

Сопряженные диены. Реакции электрофильного присоединения (гидрогалогенирование, присоединение галогенов). Особенности присоединения в ряду сопряженных диенов.

Сопряженные диены – алкадиены с двумя π-связями, расположенных через одну одинарную.
В них имеется π, π- сопряжение за счет перекрывания р-орбиталей двух соседних π-связей, таким образом четыре р-орбитали образуют единое π-электронное облако. И как результат четыре электрона не локализованы попарно на двойных связях, а распределены вдоль всей цепи – делокализованы.

Реакции электрофильного присоединения A_E:

1. Гидрогалогенирование алкадиенов

При присоединении несимметричных молекул (H₂O, HHal) к алкадиенам образуется смесь изомеров. При этом выполняется правило Марковникова.

Правило Марковникова: при присоединении полярных молекул типа НХ к алкадиенам водород преимущественно присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи.

2. Присоединение галогенов (+Hal₂)

Основная реакция при комнатной температуре (1,4-присоединение):

Побочным продуктом бромирования дивинила является 3,4-дибромбутен-1:

При полном бромировании дивинила образуется 1,2,3,4-тетрабромбутан:

Механизм:

Особенность сопряженных диенов состоит в том, что две двойные связи в их молекулах функционируют как единое целое, поэтому реакции присоединения могут протекать в двух направлениях:

к одной из двойных связей (1,2-присоединение)

или в крайние положения сопряжённой системы с образованием новой двойной связи в центре системы (1,4-присоединение).

Билет 22

Понятие о кислотно-основном равновесии организма. Ацидозы и алкалозы.

Кислотно-основное равновесие организма

---