這是1個有關碳鏈的問題 - 手錶

By Necoo
at 2007-02-18T00:00

Table of Contents

1.爲什麼碳鏈多熱值就比較高?
2.爲什麼提升辛浣值要添加具有支鏈的浣烃.烯烃.芳香烃?
可否用結構式解釋清楚?
已更新項目:
苯環.他對所產生自由基的穩定性跟他的共振結構有什麼樣的關係?
可以提供說明嗎??拜託....
2 個已更新項目:
那個第2位可以說明一下嗎??

Tags: 手錶

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By Annie
at 2007-02-22T23:36

1.柴油的碳鏈較汽油為長,為什麼熱值就比較高呢?
原因是平常我們在計算用油量時都以體積為計量單位,例如加油時,我們會說加幾公升而不是加幾公斤油
同樣地,我們在購買燃料油也是用公秉(KL=1000公升)來計量,鍋爐或燃燒爐的油錶也都以幾公升或公秉計算用量
所以我們會有這樣的數據
汽油的熱值 : 34,056仟焦耳/公升
柴油的熱值 : 38,080仟焦耳/公升
但
汽油的比重約 0.72公斤/公升柴油的比重約 0.85公斤/公升
把前述熱值分別除以比重後,變成了
汽油的熱值 : 47,300 仟焦耳/公斤
柴油的熱值 : 44,800 仟焦耳/公斤
因為柴油的分子平均約比汽油分子大五六個碳左右
所以用(公斤)而不用(莫耳數)來比較同樣--數量---的柴油和汽油
的燃燒熱
我們可以發現:
同樣重量的汽油的熱值是比柴油高
如果用體積來計算用油量時,柴油的熱值則比汽油高
關鍵因素是在密度的差異
烷類分子間作用力以凡得瓦力為主
分子量愈大分子鏈愈長者,凡得瓦力愈強,因此分子間距離愈小
密度愈大---這是碳鏈愈長,密度愈大的原因
2.為什麼支鏈愈多辛烷值愈高?
這我們可以從有鉛汽油添加: 四乙基鉛Pb(C2H5)4, 四甲基鉛Pb(CH3)4和無鉛汽油添加: 甲基第三丁基醚(MTBE) 來提升辛烷值看出端倪
它們的共同特色就是在燃燒的環境中可以產生相對較穩定的甲基,乙基,第三丁基等自由基
燃燒是一種自由基鏈反應(free radical chain reaction) 從實際應用來看,這些比較容易產生穩定自由基的物質,的確有助於燃燒過程的平順,也就是我們認為的辛烷值提升了
再回來討論為什麼有支鏈的烷類辛烷值會較高:
在燃燒或自由基鏈反應(free radical chain reaction)的過程中,烷類分子的化學鍵會斷裂生成自由基, 從結構來看,直鏈的烷類只可能產生第一級(primary)碳和第二級(secondary)碳的自由基這兩種自由基相對較不穩定,不容易產生或生命期很短,因此對燃燒過程的平順沒什麼幫助, 而有支鏈的烷類結構可以產生比較穩定的第三級(tertiary)碳自由基, 因此可以提升辛烷值
至於芳香烴類化合物,因苯環的特殊共振結構,尤其是苄基(benzyl)自由基的穩定性,其對辛烷值提升的原理應該是相似的
2007-02-20 17:36:27 補充：
苯環的共振結構在有機化學課本可以找到
2007-02-20 17:41:22 補充：
參考這個網頁
2007-02-20 17:41:33 補充：
http://www.chemedu.ch.ntu.edu.tw/~genchem99/chp14....
2007-02-20 17:47:20 補充：
苯的共振結構圖
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Benz3.png
2007-02-20 17:58:36 補充：
苯的正六角形結構
有利於產生許多共振結構
量子力學認為電子能運動的範圍愈大它的能量就可以愈低
因此就愈安定
而苯能產生許多共振結構代表電子可以在許多地方出現
因此電子就比較安定
自由基是一個未共用的電子
如果它所在的分子有許多共振結構
那麼這個自由基就比較安定
第三級自由基為什麼比較第二級或第一級自由基安定?
我們也認為是因為它的共振結構式較多

By Franklin
at 2007-02-18T05:13

針對你的第一題
為何碳鏈多溫度越高
你應該有讀過有一個18碳鏈的是固體狀的
想成固體必比液體熱值高
好比鐵能加熱的溫度必大於水

這是1個有關碳鏈的問題 - 手錶

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