المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

حساسية للّبن النباتي Latex Allergy
13-11-2018
stranding (n.)
2023-11-21
مفهوم ترتيب الوظائف
2023-08-29
Acceleration and Average Acceleration
12-12-2016
كيف تبنى صورتك الذاتية؟
5-10-2021
صورة الأدب الجغرافي الإسلامي في دوائر الاستشراق الغربي - علم الجغرافيا عند المسلمين
22-11-2017

Heats of Combustion of Cycloalkanes and Strain Energies  
  
1955   03:13 مساءً   date: 28-1-2022
Author : John D. Roberts and Marjorie C. Caserio
Book or Source : Basic Principles of Organic Chemistry : LibreTexts project
Page and Part : ............


Read More
Date: 18-1-2020 2112
Date: 3-7-2019 1469
Date: 28-1-2022 2182

Heats of Combustion of Cycloalkanes and Strain Energies

The strain in ring compounds can be evaluated quantitatively by comparing the heats of combustion per CH2 group, as in Table 12-3. The data indicate that cyclohexane is virtually strain-free, because the heat of combustion per CH2 is the same as for alkanes (157.4kcal mol1). The increase for the smaller rings clearly reflects increasing angle strain and, to some extent, unfavorable interactions between nonbonded atoms. For rings from C7 to C12 there appears to be a residual strain for each additional CH2 of 1 to 1.5kcal mol−1. These rings can be puckered into flexible conformations with normal C−C−C angles, from C7 to C13 such arrangements all have pairs of partially eclipsed or interfering hydrogens. The larger cycloalkanes such as cyclopentadecane appear to be essentially strain-free.

We expect that the total strain in cycloalkanes of the type (CH2)n should decrease rapidly in the order n=2>n=3>n=4. However, the data of Table 12-3 show that the order actually is 3≅4>2. This difference in order often is disguised by dividing the heats of combustion by the numbers of CH2 groups and showing that the heats of combustion per CH2 are at least in the order expected from bond-angle strain. This stratagem does not really solve the problem.

It is important to recognize that when we evaluate strain from the heats of combustion per CH2 group, we are assuming that the C−H bonds have the same strength, independent of nn. However, the bond-dissociation energies of each of the C−H bonds of ethene and cyclopropane are greater than of the C2−H bonds of propane (Table 4-6).

Bond dissociation energies at 25 degrees C.

Any amount that these bonds are stronger than normal will make the strain energies judged from heats of combustion appear to be less. If we take the C−H bonds to be on average 2kcal mol−12kcal mol−1 stronger in cyclobutane, 6kcal mol−1 stronger in cyclopropane, and 13kcal mol−113kcal mol−1 in ethene, we can correct the carbon-carbon strain energies accordingly. For cyclobutane the corrected strain then is 8×2 (for the eight C−H bonds) +26.3 (total strain from Table 12-3) =42.3kcal mol−1. The corresponding figures for cyclopropane are 6×6+27.6=63.6kcal mol−1, and for ethene, 4×13+22.4=74.4kcal mol−1. The results support the intuitive expectations by giving larger differences in the right direction for the strain energies of cyclobutane, cyclopropane, and ethene. Whether this analysis is quantitatively correct or not, it does give some indication of why strain energy is not a very precise concept - unless we can reliably estimate the net effects of a strain.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .