Cтраница 2
Теплота образования бензола, полученная из теплоты сгорания бензола и тсплот образования продуктов сгорания - воды и оксида углерода ( 1У) 4343 кДж / моль, а рассчитанная теплота образования с использованием эмпирических значений шести СН -, трех С - С - и трех С - С-связей 4180 кДж / моль. Чему равна энергия резонанса бензола. [16]
Теплота образования бензола, полученная из теплоты сгорания бензола и теплот образования продуктов сгорания - воды и оксида углерода ( 1У) 4343 кДж / моль, а рассчитанная теплота образования с использованием эмпирических значений шести СН -, трех С - С - и трех С С-связей 4180 кДж / моль. Чему равна энергия резонанса бензола. [17]
Вышеприведенное значение энергии делокализации может быть подтверждено из данных по теплоте сгорания бензола. [18]
Вычислите теплоты сгорания бензола ( пиридина), пользуясь энергиями связей и теплотой парообразования воды, принятой 10 ккал / моль, и энергию сопряжения, если теплоты сгорания бензола ( пиридина), определенные экспериментально, равны 789 ( 675) ккал / моль. [19]
С-С - связями, так как они значительно прочнее, чем среднее арифметическое между прочно-стями простых и двойных связей. Это находит выражение в теплоте сгорания бензола которая значительно меньше, чем следовало бы ожидать, основываясь на энергиях связей. Избыточная стабильность бензола, обусловленная повышенной прочностью связей между углеродными атомами ядра, представляет собой то, что мы называем энергией стабилизации. Значительная часть энергии стабилизации может быть отнесена за счет энергии делокализации ( или резонанса) шести я-электронов, находящихся при углеродных атомах. [20]
Если попытаться применить энергии связей, определенные для алканов и алкенов, к бензоидным системам, то окажется, что в этом случае аддитивность отсутствует: теплоты образования, рассчитанные на основе эмпирических энергий связи, значительно отличаются от определенных экспериментально. Так, теплота образования газообразного бензола, полученная из теплоты сгорания бензола и теплот образования продуктов сгорания - диоксида углерода и воды, составляет 4343 кДж / моль, а рассчитанная теплота образования с использованием эмпирических энергий для шести С - Н -, трех С-С - и трех С С-связей равна 4180 кДж / моль. Таким образом, бензол на 163 кДж / моль более устойчив, чем предсказано аддитивной схемой. Разность между рассчитанной и наблюдаемой теплотами образования называют резонансной энергией бензола. [21]
Энергия, освобождающаяся при наложении бензольных структур, называется энергией ароматизации или делокализации и может быть экспериментально определена двумя способами. Сумма энергий шести С - Н - связей, трех С-С - связен и трех СС-связей составляет 1286 ккал / молъ для теплоты образования любой из кекулевских структур. Из значения теплоты сгорания бензола получена вели - - чина 1323 ккал / молъ. Разница в 37 ккал / молъ является результатом наложения структур и согласно теории валентных пар называется энергией резонанса. [22]
Некоторые наиболее важные свойства бензола были рассмотрены в гл. Наиболее существенным является тот факт, что бензол обладает гексагональной структурой, в которой все шесть углерод-углеродных связей имеют одинаковую длину ( 1 397 А) и каждый углеродный атом связан с одним атомом водорода. Каждый атом углерода образует sp - a - съязъ со своим водородом и соседними атомами углерода; оставшиеся шесть электронов ( по одному на каждый углеродный атом) называют я-электронами. Эти электроны нельзя рассматривать как локализованные в парах, соединяющих атомы углерода ( через один), с образованием обычных сопряженных связей. Более правильно считать их симметрично делокализованными с участием / з-орбиталей всех шести атомов углерода ( 1, стр. Связи между углеродами ядра не являются, таким образом, ни простыми, ни двойными, и действительно по длине они занимают как раз среднее положение между простыми и двойными связями. Однако связи между атомами углерода в бензоле представляют собой нечто большее, чем простое среднее между простыми и двойными С - С-связями, так как они значительно прочнее, чем среднее арифметическое между прочностями простых и двойных связей. Это находит выражение в теплоте сгорания бензола, которая значительно меньше, чем следовало бы ожидать, основываясь на энергиях связей. Избыточная стабильность бензола, обусловленная повышенной прочностью связей между углеродными атомами ядра, представляет собой то, что мы называем энергией стабилизации. Значительная часть энергии стабилизации может быть отнесена за счет энергии делокализации ( или резонанса) шести я-электронов, находящихся при углеродных атомах. [23]