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성분의 수에 기초한 Azeotropes


Azeotrope는 일정한 끓는점 및 액체와 동일한 증기 조성물을 갖는 액체 혼합물이다. 증류를 사용하면 하나의 구성 요소가 종종 휘발성이기 때문에 이상적인 솔루션에서 일반적으로 혼합되는 요소를 분리 할 수 ​​있습니다. 그러나, 증기 및 액체 농도는 조합이 절벽을 형성하는 경우 동일하다. 다른 액체가 결합되어 공위를 생성합니다. 그들의 조합은 구성 요소 중 하나보다 낮은 비등점을 가질 수 있습니다. 증류가 액체의 일부를 변화시킬 수 없을 때, 아제 트로프가 형성된다. 대부분의 경우, 분별 또는 단계에서의 반복 증류 (따라서 '분수'라는 용어는 용액에서 구성 요소를 추출하는 데 사용될 수 있습니다. 증류는 더 휘발성 구성 요소가 증발하고 덜 휘발성 구성 요소로부터 분리되어 두 개의 별개의 솔루션을 초래할 때입니다.

예방성 혼합물 설명

Azeotropes와 관련하여 증류로 크기를 변경할 수 없습니다. 혼합물이 가열 될 때, 요리되지 않은 혼합물과 동일한 양의 요소를 가진 촉감을 방출하기 때문에 이것을 설명합니다. 결과적으로, 그들은 "고정 한계 혼합물"입니다. 따라서이 특정한 경우, 분수 증류를 사용하여 조합의 구성 요소를 분리 할 수 ​​없습니다.

이상적인 솔루션 대 Azeotropes

이상적인 솔루션은 뚜렷한 물리적 특성을 가진 균질 한 구성 요소 세트로 구성됩니다. 용질 분자와 용매 분자 사이의 상호 작용은 각 분자가 단독 인 것과 동일하기 때문에 Raoult의 법칙은 이러한 솔루션을 지원합니다. 예를 들어 벤젠과 톨루엔은 좋은 옵션입니다. 

반면, 증기 화 된 용액의 구성 요소 비율은 끓을 때 기화 된 용액의 성분 비율과 유사하기 때문에 Azeotrope는이 설명에 맞지 않습니다. 따라서, 증기에서 동일한 액체 조성물을 갖는 용액으로서, 아제 오 트로프는 특성화 될 수있다. 

예상대로, 그러한 물질을 증류하는 것은 어려운 일입니다. 그러나 순수한 에탄올은 거의 존재하지 않기 때문에 가장 농축 된 에탄올 형태는 중량으로 95.6 % 에탄올입니다.

Azeotrope는 해당 구성 요소에 특정한 비등점에서 발견 될 수 있습니다. Azeotrope는 Point M에서 지정된 끓는점에 위치합니다. 예를 들어, Z. 지점에서 64%D 및 32%의 물의 혼합물을 상상해보십시오. 동일한 용액이 64%미만인 경우 물 + Azeotrope가 용액이 될 것이라고 상상해보십시오. 

백분율이 64%이상인 경우 성분 D+Azeotrope가 답이 될 것입니다. 더 높거나 낮은 온도는 C 또는 D의 농도가 다릅니다. 따라서 Azeotrope는 한 온도 범위에서만 존재할 수 있습니다.

또한, Azeotrope의 끓는점은 구성 부품의 합보다 높기 때문에 음의 Azeotrope라고합니다. 반면에, 양성 공위의 끓는점은 어떤 구성 요소의 끓는점보다 낮다.

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예비 혼합물 유형

최대 끓는 Azeotropes

양의 예방성은 큰 양의 편차를 나타내는 아 제 오 트로프의 혼합물입니다. 여기에서 긍정적 인 Azeotropes와 관련된 다른 점을보십시오.

  • 이러한 아 제이 트로프의 비등점은 구성하는 비등점보다 작습니다. 
  • 혼합물의 유형은 비등점이 가장 낮은 가장 증기 압력을 유출하는 혼합물입니다.
  • 예 :미 조온 혼합물이 96%이고 4% 물을 함유 한 다음 양의 공위 요소라고 가정합니다. Raoult의 법에 따라 상당한 긍정적 인 편차를 보여줍니다.

최소 끓는 Azeotropes

혼합물, 즉 Zeotropic은 일관성과 동일한 끓는점을 가지고 있습니다.

  • 동일한 농도의 존재는 분리를 예방하는 데 도움이 될 것입니다.
  • Azeotropes는 혼합물 가열로 증기가 발생할 때만 형성됩니다.
  • Raoult의 법률과의 다양성 편차는 이슬과 거품 포인트를 모두 지정합니다.
  • 그리고 혼합물이 비 제제와 함께 형성되면 이러한 상황은 예방성으로 알려져 있습니다.

균질 한 아세트 로프

이들은 모든 구성 요소가 용해성이 높은 Azeotropes입니다.

에탄올과 물을 포함하여 균질 한 아제 트로프의 몇 가지 예가 있습니다.

이종 아제트 로프

이질적인 아제트 로프는 혼합 헌법에서 발견되며 불가능합니다.

결론

Azeotropes는 액체 및 증기 상에서 동일한 농도로 적어도 2 개의 액체를 혼합합니다. 따라서, Azeotropes는 Raoult의 법칙에 순종하지 않습니다. Azeotrope라는 이름은 현재 이러한 발생을 표현하기 위해 광범위하게 사용되지만, "상수 비등점 혼합물"이라는 문구는 초기 과학 서적에서 더 널리 퍼져 있습니다. 

이 믹스는 이상적인 솔루션이 아니며 Raoult의 법칙과의 차이를 보여줍니다. 미지 외 믹스에서 한 구성 요소는 다른 구성 요소보다 더 크거나 낮은 비등점을 가지고 있습니다. 이들 혼합물에서, 액체 및 증기 상에서 성분의 몰 분획은 동일하다. 결과적으로, 분수 증류는 그것들을 분리하는 데 효과적이지 않습니다.

결합 길이가 1.54a 및 결합 길이가 1.34a 인 3 개의 C =C 이중 결합을 갖는 3 개의 C-C 단일 결합이 상기 언급 된 구조 (i) 및 (ii)에서 발견된다. 그러나, 6 개의 탄소 및 탄소 결합이 모두 동일하고 1.39 A 중간 C-C 및 C+C 결합이 발견되었다. 비닐 브로마이드에서 할로겐의 불량 반응성은 공명의 현상에 의해 더 설명 될 수있다.

공명 에너지는 실제 분자와보다 안정적인 표준 형태의 차이입니다. 

공명 효과의 적용

공명 이론의 높은 유용성과 그 가치는 단순하고 정교하지 않은 구조적 표현 형태를 유지한다는 사실에서 비롯됩니다. 

  • 탄수화물의 안정성

이중 결합으로 양전하를 공액으로하는 탄수화물은 더 안정적 인 경향이 있습니다. 알릴 탄수화물은 공명 구조로 인해 비슷한 알킬 양이온보다 더 안정적입니다. 공명 구조는 공액 이중 결합의 음성 전자가 비편 화되어 안정성을 증가시킬 때 형성된다. 공명 구조가 크면 안정성이 좋을 것입니다. 

  • 안정성의 카바이온

이중 결합 또는 방향족 고리의 이용 가능성은 공명으로 인해 음으로 하전 된 원자 주위의 음이온의 안정성을 향상시킵니다.  

주목 할 점 :공명 구조가 클수록 더 안정적입니다. 

공명으로 인해 벤질 카바 니온의 음전하는 추가 탄소 원자에 분산되어 에틸 카바이온보다 더 안정적입니다.  

  • 자유 라디칼의 안정성

시스템 전체의 짝을 이루지 않은 전자의 탈분극으로 인해 간단한 알킬 라디칼은 덜 안정적인 알릴 및 벤질 형태의 자유 라디칼입니다.  

메소머 효과 대 공명 효과

  • 공명 효과는 분자의 실제 구조를 위해 둘 이상의 구조가 기록 될 수있는 과정으로 정의 될 수 있지만, 그중 어느 것도 분자의 모든 특성을 완전히 설명하지 않습니다. 화학 분자의 치환기 또는 기능적 그룹은 문자 M으로 표시되는 메소 머 효과를 유발합니다.
  • 시스템에서 전자의 분산은 공명으로 알려져있는 반면, 메소머 효과는 공명 효과로 알려져있다. 화합물의 치환기 또는 기능적 그룹에 신뢰할 수있는 장기적인 영향입니다. 
  • +r (전자 방출) 그룹은 +M 효과와 동일하지만 –r (전자 유치) 그룹은 –m 효과와 같습니다.

공명 원리

  • 가장 근본적인 공명은 최소한의 충전으로 생성 된 것입니다.
  • 전체 옥셋의 공명은 부분 옥셋의 공명보다 더 상당합니다. 가장 중요한 형태는 긍정적 인 전하가 가장 전기 음성 원자에서 작동하는 형태입니다. 
  • 공유 결합이 가장 큰 공명 구조가 가장 중요합니다. 

공명 효과 대 유도 효과

  • 유도 효과는 한 링크의 편광이 다른 링크에 의해 야기 될 때 발생합니다. 한편, 공명 효과는 분자에 대해 둘 이상의 구조가 설명 될 수 있지만 분자의 모든 특성을 자체적으로 설명 할 수는 없을 때 발생한다. 
  • 결합에서 두 원자 사이의 전기 음성 성 차이는 유도 효과에 직접 영향을 미치는 반면, 공진 구조의 수는 안정성에 영향을 미칩니다. 

공명의 발생

  • 다른 PI 결합과 결합 된 PI 결합
  • 음전하와 결합 된 PI 결합
  • 양전하가 결합 된 PI 결합
  • 고독한 쌍과 접합 된 음전하 또는 고독한 쌍과 결합 된 양전하
  • 고독한 쌍 또는 자유 라디칼과 결합 된 PI 결합

결론

화학에서 공명은 PI 결합 (들) 또는 비 결합 전자 (Sigma Bond라고도 함)의 위치가 변하는 분자 내 전기 현상이다. 그러나이 절차에서, 원자의 위치는 PI 전자 위치 또는 비 결합 전자 위치를 수정하여 변경됩니다.

공명은 유기 화합물의 특성입니다. 유기 화학에서, 단일 루이스 구조가 결합을 발현하지 않을 때 특정 화합물 내부의 탈소 화 된 전자는 공명이라고한다. 이온 또는 분자에서 탈소 화 된 전자를 묘사하기 위해 공명으로 알려진 몇 가지 구조가 사용될 수 있습니다. 



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