炭2氢6存不存在氢键的形成

为什么水可以有4个氢键,而氢氟酸(HF)只有两个氢键?
为什么水可以有4个氢键,而氢氟酸(HF)只有两个氢键?
水分子是由三个原子组成的.水分子的结构是折线形状的.所以两个氢原子和另外的水分子的氧原子分别形成两个氢键.同时水分子的氧原子还有两对孤对电子,可以和其他水分子的氢原子形成氢键.所以就是四个了.至于氟化氢,它是两个原子组成的,不论如何都是直线形的.直线的两头分别是氢原子核氟原子.氢原子和另外的氟原子产生一个氢键,而他的本身的氟原子只有一对孤对电子,只能产生一个氢键.所以氟化氢就只有两个氢键了.
与《为什么水可以有4个氢键,而氢氟酸(HF)只有两个氢键?》相关的作业问题
的.所以两个氢原子和另外的水分子的氧原子分别形成两个氢键.同时水分子的氧原子还有两对孤对电子,可以和其他水分子的氢原子形成氢键.所以就是四个了.至于氟化氢,它是两个原子组成的,不论如何都是直线形的.直线的两头分别是氢原子核氟原子.氢原子和另外的氟原子产生一个氢键,而他的本身的氟原子只有一对孤对电子,只能产生一个氢键.所
A氢原子与电负性的原子X共价结合时,共用的电子对强烈地偏向X的一边,使氢原子带有部分正电荷,能再与另一个电负性高而半径较小的原子Y结合,形成的X—H┅Y型的键.B氢氟酸的酸性通常情况下比盐酸弱的原因是F原子的电负性很强.就是说氟原子对电子和氢原子的吸引力很强.物质在水中电离有一个在水分子作用下电离的过程,由于氟原子的电
分析一下:1、乙醇分子C2H5-OH中的乙基会通过超共轭效应向O上提供电子,因此导致该O上更富电子,而OH上的H相对来说键的极性稍小,也就OH上的H所带正电荷少;2、H2O中的O由于没有超共轭效应供电子,因此O-H键的极性更大,也就是H的正电荷更少(与乙醇中OH上的H相比);3、氢键的强弱规律: (1)H所带正电荷越高
氢键是一种特殊的分子间作用力也就是说至少要有两个水分子才能说得上的是氢键. 另外,分子内部的氧氢键,是共价键.
怎么说呢,单个来说,必然是HF的氢键键能大因为F的电负性是最大的但是一个HF只能形成2个(半)氢键,1个H2O可以形成4个(半)氢键,总量H2O多,所以是总体水强半的意思是,氢键是两个分子一起形成的,没人各占一半
C60是分子晶体.由C60分子构成.水结冰体积膨胀,密度变小,这一事实与水中存在氢键有关.这种说法是对的.因为冰中的氢键比水中的多,形成了疏松的网状结构,而水中的分子排列相对紧凑.冰密度比水小.
A.每一个水分子内含有两个氢键 ----------错,不是分子内,是分子间B.冰、水和水蒸气中都可能存在氢键-----------错,蒸气中不含氢键C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 ----------对D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致------------错,稳定性是化学键决定的
热稳定性由分子内的共价键决定,而氢键存在于分子之间.所以3不能用氢键解释.1、汽化热,即汽化时吸收的热量.物质汽化克服分子间作用力.水有氢键、H2S没有.所以水的分子间作用力强,汽化热高.2、冰中氢键多而且规律,水中少.所以冰中水分子直接的空隙大,密度小.4、这也与氢键有关,具体很难解释.另,能用氢键解释的都是物理性质
应该说,单个氢键,是HF之间的强.但是水分子之间形成的氢键的个数与HF不同,折算下来,1个H2O可以形成2个,但是1个HF只形成1个.所以总的作用力,H2O分子间的氢键高.
硼酸中其实是有氢键的,氢键极大影响了硼酸的物理性质.常温下,硼酸是固体,而类似的硫酸、磷酸却是液体,这是因为硼酸分子形成四中心六电子大π键,因此是平面结构,不同硼酸分子的氧、氢原子形成氢键,这样就形成了平面的层型结构,就像石墨,在层间以范德华力结合,作用力很大,因此为固态晶体.而硫酸、磷酸分子为四面体型,无法形成平面上
氢键是分子间的一种作用力,但我没听说过每个水分子能形成两个氢键N O与H可形成氢键
D.全部都有,范德华力就包括了取向力、诱导力和色散力
1.中心原子半径,半径越大,就有越大的趋势形成更多的氢键.2.中心原子的电负性,电负性越大,就有越大的趋势形成更稳定的氢键,就有越大的趋势形成更多的氢键.氧的电负性小于氟,而氟的半径小于氧,且氧上连了两个氢,而氟上只连了一个氢,综合以上条件,有一般个水分子能形成4个氢键而一个HF分子只能形成2个氢键. 再问: 第一点你
⑴ 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 . ⑵ 较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B (F、O、N) 氢键的本质: 强极性键(A-H)上的氢核, 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力. ⑶ 表示氢键结合的通式
1mol冰含2mol氢键,是因为每个水分子可以以2个氢原子分别与另外两个水分子中的氧原子形成两个氢键,而这个水分子中的氧原子又可以与其它水分子中的两个氢原子形成两个氢键,进而形成笼状结构的冰晶体.而1mol液态水就不能完全形成这种氢键,而是形成若干个水分子以氢键结合的缔合水分子(也叫团簇水分子),所以1mol液态水含有
范德华力(也被称为分子力)中产生的两个分子或原子之间的静电相互作用.经验能量计算公式:U = B / R 12 - / 6(2个碳原子,其参数值B = 11.5×10-6 kJnm12/mol的; A = 5.96×不同原子10-3 kJnm6/mol的A,B有不同的值)接近彼此时,两个原子的电子云相相互重叠,一个强烈
我用“…”来表示氢键吧.看,这是HF之间形成氢键的示意图:H-F…H|F…H-F 每两个HF中的F会形成1个氢键.这是水分子之间形成氢键的示意图: H &#59
一个水分子形成四个氢键,是分别是其他水分子形成的,平摊起来算就只有2个氢键的.所以一摩尔水分子能形成两摩尔氢键一摩尔水分子能形成两摩尔氢键水的分子式是H2O,其实就是一个氧原子的两边各连接了一个氢原子,它们形成V字型,V的尖头的那里就是接氧,两边接氢,连接氧和氢之间的就是氢键,所以有一份水就有两份氢键,一摩尔水有两摩尔我在三类岗,苦苦的挣扎!
化工厂最苦逼的人也要分三六九等!
最起码分成化工的
如题,各位前辈指点一下:本人为制造部职员,昨天公司总经理跨过部门领导直接找到本人
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自由基反应与传氢机理
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自由基反应与传氢机理3.
自由基的产生
自由基指具有不成对电子的化学基团。在热解过程中,随温度升高,当范德华力和氢键不足以把煤的分子单元结合在一起时就发生解聚,先是一些结合较弱的键开始断裂而生产自由基。
自由基的生成可用电子共振光谱来检验。(ESR)
Petrakis等曾测定过煤热解前后的煤自由基的浓度的变化如图5、6、7。在400℃左右镜质组变化最大,说明是一个活性组分。树脂体在加热时成为挥发份析出,故呈下降趋势。在煤加热前,各显微煤岩组份的自由基的浓度相差4各数量级,F&V&E。热解前后的自由基的浓度的变化,F&V&E,与其芳香性一致。
81年R.F.Spercher用ESR直接测定了热解过程中烟煤的自由基浓度变化。如图5。
同样说明温度越高,自由基浓度越高。495℃时还观察到瞬时存在的不稳定自由基,经短时停留即消失。
传氢媒介物
用ESR还直接观察到:当烟煤加热时,加入具有良好供氢能力的供氢媒介物(如四氢化萘或四氢化喹啉)时,即使加热到425-480℃,其自由基浓度也不变化,而当加入非供氢溶剂时,热解后煤的自由基浓度增加了4-6倍。由此可以说明,供氢媒介物的存在,稳定了自由基。当烟煤在495℃与菲一起加热时,自由基浓度随时间的变化曲线与煤单独加热时自由基浓度变化曲线相重合,而当煤与二氢蒽一起加热时,自由基浓度变化曲线明显低于上述情况,因此可以证明:供氢媒介物的存在,稳定了自由基。
煤在共炭化时的传氢机理
热解过程中生成一种非常活泼的氢(称为活泼氢或流动氢)。虽然在供氢媒介物中,这种氢只占很小一部分,但活性很大,可以通过一种有机化合物或煤本身的某些组分作为媒介,转移到自由基上,从而使自由基稳定。煤与沥青共炭化反应可以表述为:
煤-H + 沥青→ 煤˙+ 沥青-H沥青-H + 煤ˊ→ Coal-H + Pitch表10
沥青中能参与传氢的活泼氢数量
沥青种类AHAASCAZPAYPH0%1.63.15.06.2传氢机理的研究始于50年代,其目的是在于加入供氢溶剂,使自由基稳定,以得到小分子量的液体产物。80年代Marsh等提出传氢机理也是适用于煤与沥青的共炭化。
日本的直田着重研究了煤与沥青共炭化时的传氢机理。采用的是一种高挥发,弱粘结煤。其组分活性大,单独炭化时,在低于中间相生成的温度下,自由基过早地缩聚,只能生成各向同性组织。当煤与沥青共炭化时,沥青作为氢的传递媒介,把流动氢传递到煤分子解聚生成的自由基上,从而使之稳定。因此小分子量的物质就可以保持到较高温度,同时还增加了体系的流动度,创造了有利于中间相转化的条件,得到具有各向异性光学组织的焦炭。
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传氢的效果主要取决于体系内沥青的供氢能力与煤的受氢能力。供氢与受氢能力,可用蒽作受氢剂与二氢蒽作供氢剂测定。测定原理如图11:
煤或沥青的受氢或供氢能力
把煤和沥青分别与蒽或二氢蒽(用苊作内标物)共炭化,然后在1H nmr谱上测定蒽与二氢蒽之比(其特征峰分别在化学位移8.4ppm与3.9ppm处)。把煤或沥青分别与蒽或二氢蒽共炭化。然后,测定蒽或二氢蒽比例的变化,就可以表征供氢与受氢能力,分别以Da和Aa来表示。为了简便起见,以苊作内标物。
供氢能力(记为Da):煤或沥青使蒽转化为二氢蒽的能力。
受氢能力(记为Aa):煤或沥青使二氢蒽转化为蒽的能力。
(1)共炭化体系的Da/Aa参数(供氢/受氢)
在共炭化体系中,沥青与煤的供氢,受氢能力之间的平衡用D/A参数来表示。
(Mp/Mc)*(
Da,c)/Aa,c
Mp/Mc:沥青与煤的质量比
Da,p:沥青的供氢能力
Da,c:煤的供氢能力
Aa,c:煤的受氢能力
由于沥青受氢能力与煤相比相差很远,所以在式中沥青受氢能力Aa,p忽略不计。
四种沥青供氢能力随着沥青种类不同,供氢能力也不同。测定的四种沥青供氢能力如下表11 :
沥青种类AHA(石油渣油热裂解沥青)ASC(煤液化产品)AZP(中温煤沥青)AYP(硬沥青)Da
H2mg/g0.130.160.230.29表明这四种沥青供氢能力有显著差异。
表12 为沥青供氢能力与改质活性因子的关系
沥青种类AHAASCAZPAYPDa
H2mg/g0.130.160.230.29改质活性因子老万煤+沥青(7:3)1.151.462.473.19兖州煤+沥青(7:3)1.141.322.393.02表明沥青供氢能力越大,其改质活性因子也越大。
表13为测定煤的供氢能力与受氢能力。
H2mg/g兖州0.050.69老万0.061.25表明这二种煤的供氢能力相近,均较小。受氢能力则有显著差异。老万煤的受氢能力为兖州煤的近二倍。说明老万煤的可改质性强。兖州煤中由于惰性组分较多,软化熔融的组分少,可参加传氢的分子少,因此难以被改质。
煤的受氢能力与变质程度之间的关系(Aa,c与煤镜质组最大平均反射率之间的关系):先随煤镜质组最大平均反射率增加而增加,在R0max=1.4时达到最大值,然后随煤镜质组最大平均反射率增加而降低。
根据横野与真田数据认为:低煤化度煤,供氢和受氢都比较强,受氢能力为供氢能力的三倍。也就是说在氢不足情况下炭化。
而中煤化度煤煤供氢,受氢能力几乎相等。故是在Da,c与Aa,c平衡状态下进行炭化,所以生成各向异性组织。故对低煤化度煤则要加入含氢多的沥青等添加物来补充氢的不足,才能生成各向异性组织。
表14为用R0max =0.78
Akabira煤和具有不同供氢能力的沥青配合,所得焦炭中各向异性组织变化:
(Da)沥青m沥/m煤D/A光学组织沥青C2.650.130.13Mf沥青A0.600.500.12Mf沥青B0.301.200.14MfA2400.250.700.07I沥青D0.251.400.13MfPp-ps0.211.400.14MfAkabira煤单独炭化时生成各向同性组织。除A240外,D/A值在0.12-0.14间都生成Mf 。
煤改质的观点也适应于型煤。如宝钢的型煤中配以一定数量的煤焦油沥青,若煤焦油沥青能与煤形成均一的液相产物可对周围的煤粒起一定的改质作用,有利于提高焦炭强度。若能用热解过程中生成的中间相产物作为改质剂,会扩展生成的各向异性组织,有利于提高焦炭强度。
可流动氢的来源
可流动氢的来源,按结合部位可以考虑三种可能性。
氢HA*Hα*Hβ*Hγ*AYP0.830.140.03-ASC0.660.260.060.02AHA0.15
热分解生成自由基后,体系中氢的来源可能有以下几种:
第一, 烷烃中的氢
含氧基团中的氢
自由原子价高的多环芳烃的H原子
经由(1)的道路可流动氢的移动是很容易进行。比较(2)与(3)用自由原子价来解释。自由原子价为表示发生自由基反应难易程度的指标。当自由原子价高表示反应性高的部位。
从自由原子价可以知道氧的位置自由原子价最大。可以预想(2)的道路比(3)容易进行。(2)的道路是以低煤化度煤为主发生反应。故可以认为可流动氢的来源主要为烷烃中的氢与含氧基团中的氢。
传氢研究是从液化开始的。早在1950年 Golumbic等就讨论了用菲萃取煤的作用(在340℃)95%烟煤被萃取,菲可以不变化地被回收,因此他们认为是物理溶解作用。
但接着发现焦油系溶剂对煤的萃取率随溶剂沸点提高而增大,沸点在300℃以上的,萃取率急剧增大。这种现象可以解释为在300℃以上,煤开始分解而低分子化,这些低分子会分散于溶剂之中。但解释还不充分。1966年Heredy用9个氚菲作350℃萃取时发现,能将煤85%-95%溶解,而且菲中的重氢原子有9.4-15.8%移到煤中,用14C菲时有3.4-6.6%14C转移到煤中。如果单纯物理溶解就不可能发生这样氢的交换。Heredy的解释是煤中自由基(浓度为1018spin/g)或由于热分解而生成自由基夺取溶剂菲中氢,从而形成菲基,菲基又从煤中其它分子(主要是环烷环)夺取氢,这样以菲为媒介物形成了氢的转移。
随着煤液化工艺的发展,对供氢溶剂的作用予以重视。Shibaoka把煤在氢压下,置于四氢化萘、萘和萘烷中加热,发现四氢化萘起供氢作用,萘起溶剂作用,而萘烷不具备这两种特性。
当用次烟煤加热时,当有好的供氢溶剂(如四氢化萘,四氢化喹啉)存在时,即使加热到425-480,自由基浓度与未加热时自由基浓度基本相同,而当用非供氢溶剂时,加热煤的自由基浓度为未加热煤的4-6倍。
Sprecher和Retcofeky用烟煤在ESR上观察,发现煤与菲一起加热时,自由基浓度变化曲线与单独煤加热时曲线重合,而当煤与二氢蒽一起加热时,自由基浓度明显低于上述情况。
Neaval通过供氢溶剂与分供氢溶剂对煤液化转化率研究,说明在非供氢溶剂中,煤热解生成自由基重新聚合生成高分子量物质,使液化转化率在5分钟后即下降。而供氢溶剂的存在,使热解形成自由基稳定化,液化的转化率不断上升。
1980年Marsh与Neaval共同提出传氢机理也可以用于炼焦配煤理论,与此同时,日本真田雄三及横野泽朗用传氢机理解释了煤与沥青添加物的共炭化。
煤液化时的传氢机理
煤液化氢的供给
在有供氢溶剂与非供氢溶剂存在时自由基情况:
一般煤具有自由基浓度1019spins/g自由基,集中在脂肪烃及杂原子的位置。Petrakic发现,在用次烟煤Wyodak时,当有好的供氢溶剂(四氢化萘,四氢化喹啉)的情况下,当用次烟煤加热时,当有好的供氢溶剂(如四氢化萘,四氢化喹啉)存在时,即使加热到425-480,其自由基浓度与未加热时自由基浓度基本相同,而当用非供氢溶剂(葵烷,萘)时,加热煤的自由基浓度为未加热煤的4-6倍。而且,也是镜质组的变化大于树脂组与丝质组。
Goldberg等也发现在供氢溶剂中液化产物的自由基总数大致与原来煤的相同。
Petrakis等还用了Powhatan
No5煤在萘存在时热解,其自由基浓度最高,在四氢化萘存在时最低,当用SRC主质馏分作溶剂时,自由基浓度居中。
斯普雷彻等在高温ESR上同样发现,当煤与菲(非供氢物)一起加热时,自由基浓度变化曲线与单独煤加热时曲线重合,而当煤与二氢蒽(供氢媒介物)一起加热时自由基浓度明显低于上述情况(图)。
(1)自由基反应及传氢:(Hydrogen
shuttling)
关于自由基反应新理论,传统上认为先热解,再俘获氢而稳定化。进来的研究提出传氢新理论:称为自由基氢转移理论(RHT)。他认为开始不是弱键先断裂,而是从供氢溶剂把氢加到芳香系统的cipso-位置,然后造成键断裂。主要点在于苯环上的甲基键很强的,RHT能有助于说明这些强健的断裂。
在此基础上,得到煤的五步液化理论:
第一步:为煤的碳-碳键均匀裂解。
第二步:已经证实当用供氢溶剂时,就使自由基得到稳定。
第三步为自由基与煤或煤衍生物作用,生成新的煤分子,而生成一个新的自由基。这种自由基不是由均裂产生,而是由减氢而生成。有实验证明,当生成的挥发物允许逸出时,自由基浓度就会增加。
第四步为说明供氢溶剂如9,10二氢菲或四氢化萘可以变成芳香化合物。而二氢化萘的减氢反应比四氢化萘快得多。从中间产物自由基与另一个煤的自由基的反应也是很快。
第五步表示煤分子之间氢原子互相转移,从而产生富氢和缺氢化合物。
液化过程氢的转移
测定煤液化时氢的转移,采用示踪试剂测定液化产物的放射性。
在液化早期,固体颗粒还未破裂时,氢转移反应主要在由煤分子生成的自由基与其它煤分子之间发生。在最后阶段则发生在由煤液体产物的自由基与其它液体产物,反应溶剂和溶解的气体之间.中间阶段这些反应都发生,但也有人提出即使在反应早期煤分子形成的自由基也与溶剂分子发生作用。这个解释的观点是基于当有液化溶剂存在时,超过400℃温度煤固体颗粒在1分钟之内就变形并分离。
Neaval则认为具有足够量的可转移氢原子的煤可以在没有供氢溶剂或氢存在的情况下,于400℃在2分钟之内溶解。Collin等说明煤本身就是一个有效的试剂对于烃类和二苯甲酮的还原分解。一般用四氢化萘作为供氢溶剂。它很有效分子在400-450℃很稳定。 在450℃,15分钟只有4%转化成其它化合物。
为了弄清煤分子与溶剂之间的反应.有代表性的交换反应,用Illinois
No6煤d12-四氢化萘和萘d8。四氢化萘—d12,与煤交换反应发生很快,并经常在1位.d含量在这个位置在15分钟之后保持稳定。在芳香位和2位基本保持不变,形成的萘在1,2位的比例与四氢化萘的氚含量相平衡。
对于萘- d8交换反应在1位快得多。在1小时内相差不大,在1到2小时之后的差别就大了,这表明在转化之初,自由基反应无鉴别,而在后期由煤生成自由基显示了很大鉴别性。
Showronski等用一个高挥发烟煤(80%C)采用示踪的四氢化萘及D2,等量溶剂和煤。在400℃、20MPaH2、1小时内65%煤成为可溶产物。
Denteriumh含量按 不溶残渣
沥青烯&油,当只有D2时,当用了Tetralin-d2则Denterium分布均匀的多。示踪原子在α-、β-、γ-、芳香位都有,在α位最多,其次是芳香位。
Cronauer等用高挥发煤(80℃)1.5g煤和Tetrolin-d4或Tetrolin-d12
3.4MPaH2,300~400℃。实验表明400~450℃、30分钟以后,75%以上煤转换成可溶产物。
用Tetrolin-d4高于d12,因为有同位素效应,在400℃时60%可溶。
他们用不同的煤液体400~450℃看Denteriumh分布,表9
α-位最多,其次是芳香位。示踪原子2H进入油和沥青烯比较少。
Wilson等用澳大利亚煤
10分钟后,转化率为50%;4小时后,转化率 80%,而且,α-位、芳香位多。
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