Альфред Бернхард НОБЕЛЬ (1833-1896)

Шведський інженер-хімік, винахід­ник і промисловець. Народився в Сток­гольмі (Швеція). У 1843—1850 рокахжив у Петербурзі, де його батько займався розробкою та виробництвом торпед і мін для підводних човнів. З 1850 року вивчав хімію в Німеччині, Франції, Іта­лії і США. Винаходи пов'язані з вироб­ництвом вибухових речовин (динаміт, балістит тощо). В останні роки життя проводив дослідження в галузі електро­хімії, оптики, біології.

Отримані 355 патентів зробили його заможною людиною. Він ніколи не був одружений і після смерті все своє багатство ($ 9 200 000) заповідав для заснування премій тим, хто «при­ніс неоціненну користь людству».

Він заповів, щоб уся сума була ін­вестована, а щорічний доход розділявся на п'ять рівних частин, якими будуть нагороджені люди, котрі внесли знач­ний вклад у галузі хімії, фізики, фізіо­логії, медицини, літератури, а також людина, яка найбільше зробила для досягнення рівності серед націй, роз­зброєння, проведення конгресів, при­свячених проблемі миру в усьому світі. Як особливу умову Нобель застерігав, що премія має присуджуватися канди­датам будь-якої національності, кожна премія може бути розділена не більше ніж між трьома кандидатами і не може бути присуджена посмертно.

Нобель заповідав, щоб премії при­суджували такі організації: в галузі хі-

Глава 3

мії і фізики — Королівська академія наук Швеції, у галузі фізіології або медицини — Каролінський інститут у Стокгольмі, в галузі літератури — Шведська академія, за мир — комітет у складі п'яти осіб, обраних Норве­зьким парламентом. Обговорення про­ходить таємно, і апеляції з приводу рі­шень не допускаються. Перша нагоро­да була вручена 1901 року. У 1969 році Шведський центральний банк засну­вав премію в галузі економіки на честь Альфреда Нобеля. Лауреат цієї премії вибирається Королівською академією наук Швеції. 10 грудня — у річницю смерті А. Нобеля — у Стокгольмі про­ходить церемонія вручення премій; премія за мир вручається в Осло.

+ зн-

ні ковалентні зв'язки. Прості представлені однією, кратні — двома або трьома парами електронів:

т

= н—с=с—н

ацетилен

кратний ковалентний зв язок

Атоми Нітрогену, Оксигену, Сульфуру, галогенів та деяких інших елементів при утворенні ковалентних зв'язків формують октетну оболонку успільненням не всіх зовнішніх електронів. Частина електронів не бере участь в утворенні хімічних зв'язків. ці електрони називають неуспільненими, непо-діленими, або n-електронами:

Н

Н

і:н =

неподілені електрони

СН₃—О—Н

метанол

СН₃—8—Н

метантіол

сн,—сі:

хлорометан

Донорно-акцепторний зв'язок — це різновид ковалентного зв'язку. якщо кова­лентний зв'язок утворюється шляхом успільнення пари електронів по одному від кожного атома, то донорно-акцепторний — за рахунок двох електронів, наданих одним з атомів. При цьому атом, що постачає пару електронів у спільне користу­вання, називають донором,а атом, що приймає електрони,— акцептором. Донор повинен мати пару неподілених електронів. Акцептором може бути протон або інший атом, в якого не вистачає до утворення октету двох електронів.

За донорно-акцепторним механізмом, наприклад, відбувається утворення іона амонію, гідроксонію і под.:

Оскільки пара електронів атома Нітрогену пішла на утворення зв'язку з про­тоном і стала спільною для обох атомів, атом Нітрогену набуває позитивного за­ряду. Утворений в іоні амонію за донорно-акцепторним механізмом ковалентний зв'язок нічим не відрізняється від трьох інших зв'язків.

Донорно-акцепторний зв'язок називають ще координаційним, оскільки при його утворенні відбувається процес координації неподіленої електронної пари.

хІмІЧниЙ ЗВ'яЗОК

Окремим різновидом донорно-акцепторного зв'язку є семіполярний зв'язок. Він утворюється при взаємодії атомів, що мають неподілені електронні пари (донори), з електронейтральними частинками, які містять секстет електронів (акцептори). Уна­слідок утворення координаційного зв'язку атом-донор здобуває позитивний заряд, а атом-акцептор — негативний. У результаті ці два атоми виявляються зв'язаними подвійно: ковалентним і іонним зв'язком. Нижче наведені приклади утворен­ня семіполярного зв'язку в молекулах триметиламін-N-оксиду і нітробензену:

сн₃ сн₃

= сн,—іч—о

сн₃

с_йн,—N=0

0 3

нітрозобензен нітробензен

Незважаючи на те що в семіполярних зв'язках поряд з ковалентним зв'язком є і іонна взаємодія, сполуки, побудовані за цим типом, не проводять електричний струм. Семіполярний зв'язок прийнято позначати в такий спосіб:

₊ О О

К—Ж або К—14^

О

Водневий зв'язок утворюється внаслідок електростатичної взаємодії між актив­ними атомами Гідрогену в молекулі та атомами з неподіленою електронною парою

(—О—, —, —, іноді —8—, —) у цій же або іншій молекулі.

Активними називають атоми Гідрогену, зв 'язані в молекулі сильнополярним кова­лентним зв 'язком, наприклад:

—О*—Н, /ІчН—Н, —8^—Н тощо. Графічно водневий зв'язок позначають трьома крапками:

/ "

водневий зв'язок

/ \

енергія водневого зв'язку (10—40 кДж/моль) порівняно з енергією ковалент­ного зв'язку (340—360 кДж/моль) невелика.

Розрізняють внутрішньомолекулярні і міжмолекулярні водневі зв'язки. Внут-рішньомолекулярні водневі зв'язки (ВВС) виникають у межах однієї молекули з утворенням п'яти-, шести- або семичленних хелатоподібних структур (від лат. скеїа — клішня):

Н

о-хлорофенол

саліциловий альдегід

Глава 3

Міжмолекулярні водневі зв'язки (МВС) виникають між двома або кількома молекулами з утворенням димерів або асоціатів:

н₃с—

МВС

о—н—о

\с—сн₃

О—н—о

димер оцтової кислоти

——н—о—н—о—н—о—н— мвс

С₂Н₅

С₂Н₅ С₂Н₅

С₂Н₅

асоціат етилового спирту

Наявність водневих зв'язків впливає на фізичні (температура кипіння і плав­лення, розчинність, в'язкість, спектральні характеристики) і хімічні властивості органічних сполук. Міжмолекулярний водневий зв'язок сприяє підвищенню температури кипіння, а часто і температури плавлення речовини. Температура кипіння етилового спирту С₂Н₅ОН (78 °C) значно вища за рахунок утворення асо­ціатів, ніж диметилового етеру СН₃—О—СН₃ (-24°С), що має однакову з ним молекулярну масу, але не здатний утворювати водневий зв'язок. Аналогічно вища температура плавлення м-нітрофенолу (97°С) і п-нітрофенолу (114°С) порівняно з о-нітрофенолом (45 °С) пояснюється утворенням міжмолекулярного водневого зв'язку.

ввс

м-нітрофенол С = 97 °С

o-нітрофенол і„„ = 45 °С

Утворення водневого зв'язку між розчиненою речовиною і розчинником (якщо це можливо) значно збільшує розчинність речовини.

Водневий зв'язок, особливо внутрішньомолекулярний, впливає на конформа­цію молекул і швидкість перебігу хімічних реакцій.

Установити наявність водневого зв'язку можна за допомогою методів ІЧ-, КР-і яМР-спектроскопії. Наприклад, в інфрачервоних спектрах гідроксиловмісних сполук (спирти, феноли) спостерігається смуга поглинання вільної ОН-групи в ді­лянці 3650—3590 см ¹, якщо ж ця група бере участь в утворенні водневого зв'язку, смуга поглинання виявляється в ділянці 3400—3200 см¹.

Водневі зв'язки відіграють важливу роль у перебігу різноманітних біохімічних процесів в організмі. Вони визначають просторову структуру білків, полісахаридів, беруть участь в утворенні подвійної спіралі ДНК тощо.

ХІмІЧниЙ ЗВ'яЗОК

Поиск по сайту: