Химическая индукция – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Cтраница 2
Явление химической индукции впервые было исследовано Н. А. Шиловым ( 1905), который положил начало разработке ее теории. [16]
Явление химической индукции впервые было исследовано Н. А. Шиловым ( 1905), который положил начало разработке его теории. [17]
Продолжительность химической индукции, которая может быть различной для каждой системы, экспериментально изучена на ряде примеров химического осаждения. Время индукции зависит от природы образующегося соединения, от концентрации растворов, от применяемого метода осаждения и от условий массопере-носа, происходящего по механизму конвективной диффузии. [18]
При этом химическая индукция, согласно Шилову, представляет собой не что иное, как вовлечение в реакцию таких промежуточных продуктов, которые по своей неустойчивости или малой концентрации в большинстве случаев не могут быть выделены в свободном состоянии.
В результате химической индукции продукты индуцированной реакции могут образовываться с концентрациями, значительно превышающими термодинамически равновесные концентрации. Это позволяет осуществлять химические процессы, равновесие которых сильно смещено в сторону исходных веществ. [20]
С помощью химической индукции можно получить сверхравновесные концентрации продуктов во второй реакции при условии, что увеличение ДО в этой реакции перекрывается уменьшением ДО за счет первой. Химический процесс в некоторых случаях можно ускорить введением в реакционную смесь специальных добавок – катализаторов, которые переводят в активную форму один или несколько компонентов реакции ( субстратов) и регенерируются после завершения превращения. Такое ускорение называют катализом.
В результате химической индукции продукты индуцированной реакции могут образовываться в концентрациях, значительно превышающих термодинамически равновесные концентрации. [22]
Этот любопытный случай химической индукции объясняется таким образом: возбужденные флоридином молекулы триизобути-лена недостаточно активны для взаимного соединения. [23]
Это явление называется химической индукцией. Поэтому две реакции, одна из которых индуктирует протекание другой, называются сопряженными. [24]
В основе сопряжения или химической индукции лежит образование активных промежуточных веществ, возникающих в индуцирующей реакции. [25]
Автокаталитический характер реакции объясняется химической индукцией, индуктором служит НВг. Так как НВг реагирует с НВгО3 с образованием активных окислителей НВгО2, НВЮ и Вг2, которые окисляют мышьяковистую кислоту, то накопление НВг ускоряет реакцию и ее кинетика носит автокаталитический характер.
В качестве количественной характеристики эффективности химической индукции используют величину, называемую фактором индукции и равную отношению скорости расходования акцептора к скорости расходования индуктора. [27]
Это явление, получившее название химической индукции, было детально изучено Н. А. Шиловым еще в 1905 г. Вещество А, которое является общим для обеих реакций ( в нашем случае перекись водорода), получило название актора, вещество В – акцептора, а вещество С – индуктора. [28]
Это явление, получившее название химической индукции, было детально изучено Н. А. Шиловым еще в 1905 г. Вещество А, которое является общим для обеих реакций ( в нашем случае пероксид водорода), получило название актора, вещество В – акцептора, а вещество С – индуктора. [29]
| Зависимость скоростей Прямой v и обратной v2 реак. [30] |
Страницы: 1 2 3 4
положительные и отрицательные примеры, как определить
Химия является достаточно сложной и интересной наукой.
Большое количество исследований касается органической химии. Все элементы обладают определенными связями, понять характер и природу которых можно с помощью фундаментальных законов.
Что такое индуктивный (индукционный) эффект
Источник: vogazeta.ruЯвление индуктивного эффекта можно наблюдать в органических соединениях. Причиной, по которой смещается электронная плотность молекулы, является наличие у нее дипольного момента. В составе молекулы органического соединения присутствуют заменители с электроотрицательностью, отличной от электроотрицательности атома углерода.
Индуктивным или индукционным эффектом называют процесс, в котором электронные плотности химических связей смещаются по направлению σ-связей.
Особенность индуктивного эффекта заключается в его быстром затухании во время удаления от заместителя. С этим связано еще одно важное понятие такое, как дипольный момент.
Данное определение может рассматриваться с разных точек зрения:
- суммарный дипольный момент в виде векторной суммы диполей отдельных связей в органическом соединении;
- молекула, представляющая собой систему нескольких фрагментов, которые поляризуются в поле диполя полярной группы.
Когда индукционный эффект называют отрицательным и положительным
Процесс занимает короткий промежуток времени. В веществе при удалении от заместителя на 3 или 4 связи он затухает. Причиной этого является слабая поляризуемость σ-связей. Индукционный эффект отличается по природе возникновения и характеру протекания.
Выделяют два типа такого явления:
- положительный +I-эффект;
- отрицательный −I-эффект.
При положительном индукционном эффекте увеличение электронной плотности углерода под действием заместителя, который приобретает правильный положительный заряд, индуцируя при этом на атоме частичный отрицательный заряд. +I- эффект производят заместители, в которых содержатся атомы, характеризующиеся низкой электроотрицательностью.
К ним относятся:
- магний;
- литий;
- алифатические углеводородные радикалы.
Явление будет отрицательным, если с помощью заместителя электронная плотность на атоме углерода, связанного с ним, уменьшается.
К таким элементам относятся:
- железо;
- кальций;
- бром;
- органический радикал Nh3;
- гидроксид кальция.
Как определить индуктивный эффект
Согласно теории Льюиса, процессы смещения электронов в молекуле происходят
В результате можно наблюдать следующие преобразования:
- атом хлора обладает частично отрицательным зарядом;
- атом углерода, который соединяется с атомом хлора непосредственно, характеризуется частично положительным зарядом.
При таком взаимодействии наблюдается притяжение атомом углерода электронных пар соседнего атома углерода, который в свою очередь не обладает связью с атомами хлора. Подобный процесс приводит к тому, что хлор способствует
Исходя из практического опыта, можно сделать вывод о том, что индуктивный эффект представляет собой свойство электроотрицательного заместителя оказывать определенное действие на σ-электронные пары по направлению цепочки атомов углерода, которые включены в состав органических молекул.
В результате такого процесса возрастает дипольный момент органических молекул, характерных для одного гомологического ряда по мере того, как растет длина углеводородной цепочки.
Имея представление о природе и характеристиках индуктивного эффекта, достаточно просто объяснить изменения постоянных величин скоростей и равновесий в случаях, когда в молекулу вводят какой-либо полярный заместитель.
В органической химии еще много интересных фактов. Более углубленно дисциплина изучается в специализированных вузах. Если в процессе обучения у студентов возникают какие-либо сложности, получить квалифицированную помощь можно на портале Феникс.Хелп.
Химическая индукция | Энциклопедия Embryo Project
Химическая индукция Исследования в области химической индукции направлены на выявление соединения или соединений, ответственных за дифференцировку в развивающемся эмбрионе.
Сорен Ловтруп сравнил поиск этих соединений с поиском философского камня. Он был основан на предположении, что дифференцирующими агентами должны быть химические вещества либо внутри клеток, либо во внеклеточном матриксе. Однако, несмотря на многочисленные попытки понять их, природа этих веществ оставалась во многом загадкой с 19 века.30-х годов до 1980-х годов, когда новая эра молекулярной индукции, основанной на молекулярной генетике, открыла новые перспективы. В период акцента на химическую индукцию было проведено множество различных экспериментов, направленных на открытие химической природы индуктора.
Эпоха химической индукции началась с опытов над мертвыми организатор. Эти эксперименты сняли органайзера из эмбриона, умерщвляли его кипячением или другим способом, а затем тестировали способность к индукция. Эксперименты Johannes Holtfreter показал, что хорда, убитый организатор и убитая энтодерма способны индуцировать нервную ткань в эктодерме. Эти эксперименты с мертвыми тканями органайзера убедительно свидетельствовали о том, что какое-то химическое вещество должно быть ответственно за индукция, так как индуцирующая ткань была инактивирована в противном случае.
В 1930-е годы
Конрад Х.
Уоддингтон и
Джозеф Нидхэм сотрудничал, чтобы идентифицировать химические вещества, ответственные за
индукция в серии экспериментов на
организатор амфибий. Они сосредоточили свою работу на растворимых в эфире экстрактах эмбрионов. Было показано, что эти экстракты индуцируют общую нервную ткань в эктодерме на
амфибии, для которых
Уоддингтон ввел термин «эвокатор». Он использовал эвокатор для описания одностороннего индукционного события, ведущего к дифференцировке тканей. Поскольку эвокатор
Уоддингтон и
Нидхэм обнаружил, что он растворим в эфире, он считался стеролом, классом молекул, который включает множество гормонов, связанных с более поздним развитием.
Стерины были не единственным предлагаемым эвокатором.
Эксперименты Эльзе Вемейер, по-видимому, показали, что различные кислоты, включая нуклеиновые и олеиновые, способны
индукция. Эксперименты, проведенные Л. Г. Бартом, показали, что активным соединением может быть белок. Даже краситель, метиленовый синий, казалось, обладал индуцирующим потенциалом.
Эти эксперименты показали, что ни одно из идентифицированных соединений не несет единоличной ответственности за
индукция. На самом деле, многие из этих экспериментальных процедур убивали клетки и высвобождали их содержимое, что создавало избыток потенциальных молекул-кандидатов. Из этой информации
Уоддингтон предположил, что во всех ячейках, а не только в ячейках-организаторах, есть эвокаторы. Он предположил, что эвокаторы высвобождаются при гибели и лизисе клетки.
Дальнейшее подтверждение диффузного индукционного сигнала пришло из экспериментов Лаури Саксен в 1961 году. Он смог индуцировать нервную ткань в эктодерме через чрезвычайно тонкий фильтр. Десятилетие спустя, Суло Тойвонен показал, что индукция могла произойти, когда мезодерма и эктодерма не находились в прямом контакте через фильтр при исследовании с помощью электронный микроскоп. Это продемонстрировало способность эвокатора действовать на расстоянии как диффундирующее вещество.
Исследования химической индукции уступили место новым подходам в молекулярной биологии в 1980-е годы.
Уже в 1947 г.
Жак Моно попытался дать новое определение
индуктор с точки зрения молекулярной биологии. Его работа над «адаптивными» или индуцируемыми ферментами предполагала возможность генетического контроля над активными соединениями в процессе разработки. В 1962 г., после того как была предложена модель lac оперона, даже
Уоддингтон переопределил эвокатора с точки зрения генетической регуляции. Оперон lac представил модель генетической регуляции, которая активировала и деактивировала гены на основе взаимодействий с окружающей средой.
Парадигмы химической индукции оставались в силе почти полвека, прежде чем они были переосмыслены в рамках молекулярной биологии. Соединения многих типов были идентифицированы как потенциальные
организаторы. В качестве возможных индукторов были идентифицированы растворимые в эфире соединения, многие кислоты, краситель и многие другие. Как позже обнаружит молекулярная биология, белки, ответственные за
индукции были в слишком малом количестве, чтобы их можно было идентифицировать любым из классических методов очистки.
Это могло быть загрязнителем во многих экспериментах и выделяться убитыми клетками в других экспериментах. Поиски химического индуктора не выявили ответственного соединения, но прояснили многие химические и другие аспекты процесса развития.
- Гилберт, Скотт Ф. «Непрерывность и изменение: сдвиги парадигмы в нейронной индукции». Международный журнал биологии развития 45 (2001): 155–64. http://www.ijdb.ehu.es/web/paper.php?doi=11291843 (по состоянию на 10 ноября 2014 г.).
- Нидхэм, Джозеф. Биохимия и морфогенез . Кембридж: издательство Кембриджского университета, 1950. .
Навис, Адам Р., «Химическая индукция». Энциклопедия проекта “Эмбрио” (30 октября 2007 г.). ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/1718.
Университет штата Аризона. Школа наук о жизни. Центр биологии и общества. Энциклопедия проекта «Эмбрион».
© Arizona Board of Regents Лицензия Creative Commons Attribution-NonCommercial-Share Alike 3.
0 Unported (CC BY-NC-SA 3.0) http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
Эмбриональная индукция; дифференцировка клеток; Эмбрионы; биология развития; хорда; Уоддингтон, CH (Конрад Хэл), 19 лет.05-1975; Нидхэм, Джозеф, 1900–1995 гг.; Молекулярная биология; Генетическая регуляция; Концепция
Разница между индуктивным эффектом и эффектом резонанса
7 сентября 2017 г.
от Madhusha
Чтение через 5 минут
Главное отличие — индуктивный эффект от резонансного эффекта
Индуктивный эффект — это эффект, вызванный индуцированными электрическими зарядами в атомах молекулы. Эта индукция заряда происходит из-за различий в значениях электроотрицательности атомов. Атомы с высокой электроотрицательностью имеют тенденцию притягивать к себе электроны связи. Однако резонансный эффект отличается от индуктивного эффекта. Резонансный эффект молекулы возникает, когда в этой молекуле есть двойные связи. Основное различие между индуктивным эффектом и эффектом резонанса состоит в том, что 9Индуктивный эффект 0047 описывает передачу электрических зарядов между атомами в молекуле, тогда как эффект резонанса описывает передачу электронных пар между атомами в молекуле.
Ключевые области, охватываемые
1. Что является индуктивным эффектом
– Определение и механизм
2. Что такое резонансный эффект
– определение и механизм
3. Какова разница между инйверной и эффект резонанса
– Сравнение основных различий
Ключевые термины: электроотрицательность, индуктивный эффект, полярность, эффект резонанса
Что такое индуктивный эффект цепь атомов. Эта передача заряда в конечном итоге приведет к фиксированному электрическому заряду атомов. Индуктивный эффект возникает из-за различий в электроотрицательных значениях атомов молекулы.
Атом с более высокой электроотрицательностью имеет тенденцию притягивать к себе электроны, чем атомы с более низкой электроотрицательностью. Следовательно, когда атом с высокой электроотрицательностью и атом с низкой электроотрицательностью находятся в ковалентной связи, электроны связи притягиваются к атому с высокой электроотрицательностью.
Это побуждает низкоэлектроотрицательный атом приобретать частично положительный заряд. Сильно электроотрицательный атом получит частичный отрицательный заряд. Это называется поляризацией связи.
Индуктивный эффект обнаруживается двумя способами.
Электроноакцепторный индуктивный эффект
Возникает, когда к молекуле присоединяется сильно электроотрицательный атом или группа. Этот атом или группа будет притягивать электроны от остальной части молекулы.
Индуктивный эффект высвобождения электронов
Этот эффект наблюдается, когда к молекуле присоединяются такие группы, как алкильные группы. Эти группы менее электроноакцепторны и склонны отдавать электроны остальной части молекулы.
Рисунок 1: Индуктивный эффект различных групп
Индуктивный эффект оказывает прямое влияние на стабильность молекул, особенно органических молекул. Если атом углерода имеет частичный положительный заряд, группа, высвобождающая электроны, такая как алкильная группа, может уменьшить или удалить этот частичный положительный заряд, предоставляя электроны.
Тогда стабильность этой молекулы увеличивается.
Что такое эффект резонанса
Эффект резонанса описывает влияние на стабильность молекулы из-за взаимодействия между электронами пи-связи. Неподеленные электронные пары также могут вносить вклад в резонанс молекулы, если на атомах молекулы присутствуют какие-либо неподеленные пары.
Эффект резонанса вызывает делокализацию электронов между атомами. Молекулы, имеющие двойные связи, участвуют в резонансе. Чтобы определить реальную структуру молекулы, мы можем использовать резонансные структуры. Реальная структура молекулы — это промежуточная структура, полученная за счет стабилизации резонанса. Резонансные структуры не являются изомерами исходной молекулы.
Рисунок 2: Резонансный эффект в нитробензоле
Если конкретная молекула не имеет других резонансных структур, а имеет только одну структуру, то это наиболее стабильная структура, в которой может существовать молекула. Резонансные структуры изображаются как структуры Льюиса.
Записав все возможные структуры молекулы, мы можем определить наиболее стабильную промежуточную структуру для этой молекулы.
Разница между индуктивным эффектом и эффектом резонанса
Определение
Индуктивный эффект: Индуктивный эффект — это эффект, вызванный передачей электрического заряда по цепочке атомов.
Эффект резонанса: Эффект резонанса описывает влияние на стабильность молекулы из-за взаимодействия между электронами пи-связи.
Причина действия
Индуктивный эффект: Индуктивный эффект возникает из-за поляризации связей.
Эффект резонанса: Эффект резонанса возникает из-за наличия вместе одинарных и двойных связей.
Факторы, влияющие на эти эффекты
Индуктивный эффект: Значения электроотрицательности атомов влияют на степень индуктивного эффекта.
Эффект резонанса: Количество двойных связей и их расположение влияет на эффект резонанса.