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 المرجع الالكتروني للمعلوماتية
هل يجوز للمكلف ان يستنيب غيره للجهاد
2024-11-30
جواز استيجار المشركين للجهاد
2024-11-30
معاونة المجاهدين
2024-11-30
السلطة التي كان في يدها إصدار الحكم، ونوع العقاب الذي كان يوقع
2024-11-30
طريقة المحاكمة
2024-11-30
كيف كان تأليف المحكمة وطبيعتها؟
2024-11-30



Thermochemistry of Substitution Reactions  
  
1283   02:46 صباحاً   التاريخ: 3-1-2022
المؤلف : John D. Roberts and Marjorie C. Caserio
الكتاب أو المصدر : Basic Principles of Organic Chemistry : LibreTexts project
الجزء والصفحة : ........
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء العضوية / مواضيع عامة في الكيمياء العضوية /

Thermochemistry of Substitution Reactions

Ionic or polar reactions of alkyl halides rarely are observed in the vapor phase because the energy required to dissociate a carbon-halogen bond heterolytically is almost prohibitively high. For example, while the heat of dissociation of chloromethane to a methyl radical and a chlorine atom is 84kcal mol−1 (Table 4-6), dissociation to a methyl cation and a chloride ion requires about 227kcal mol−1:

Top: C H 3 bonded to C L gas gets cleaved and goes to C H 3 radical gas plus C L radical gas with delta H of positive 84 K cal. Bottom: C H 3 bonded to C L gas gets cleaved and goes to C H 3 cation gas plus C L anion gas with delta H of positive 227 K cal.

However, the heat of ionic dissociation of methyl chloride in aqueous solution is estimated to be 63kcal, and while this reaction is still substantially endothermic, it requires about 227−63=164kcal less energy than in the gas phase:

C H 3 bonded to C L aqueous goes to C H 3 cation aqueous plus C L anion aqueous with delta H of positive 63 K cal.

The reason is that ions are much more stable in water than in the gas phase; for example, the transfer of a chloride ion from the gas to water is exothermic by −85kcal−1. The ΔH0 value for the corresponding transfer of a methyl cation, CH3⊕, is not known with certainty, but is about −80kcal. These ionic solvation energies are clearly large. In contrast, the ΔH0 for solution of methyl chloride in water is small (about 1kcal). We can use these data to calculate the heat of ionic dissociation of chloromethane in water:

C H 3 C L gas goes to C H 3 cation gas plus C L anion gas with a delta H of 227 K cal squared. C H 3 C L aqueous goes to C H 3 C L gas with a delta H of plus 1 K cal. C H 3 cation gas goes to C H 3 cation aqueous with a delta H of negative 80 K cal. C L anion gas goes to C L anion aqueous with a delta H of negative 85 K cal. Net: C H 3 C L aqueous goes to C H 3 cation aqueous plus C L anion aqueous with a delta H of positive 63 K cal.

Thermochemical data for the solvation of ions as used in the preceding calculations are difficult to measure and even to estimate. Therefore this kind of calculation of ΔH0 for ionic reactions involving organic molecules in solution usually cannot be made. As a result, we have considerably fewer possibilities to assess the thermodynamic feasibility of the individual steps of polar reactions in solution than we do of vapor-phase radical processes. Bond energies are not of much use in predicting or explaining reactivity in ionic reactions unless we have some information that can be used to translate gas-phase ΔH0 values to solution ΔH0 values.

Calculated from the following data:

Top: C H 3 C L gas goes to C H 3 radical plus C L radical gas with a delta H of positive 84 K cal. Labeled bond-dissociation energy. Middle: C H 3 radical gas goes to C H 3 cation gas plus an electron with a delta H of positive 226.7 K cal. Labeled ionization potential from mass spectral studies. Bottom: C L radical gas plus electron goes to C L anion gas with a delta H of negative 83.2 K cal. Labeled electron affinity from mass spectral studies. Total delta H is positive 227 K cal.




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 .