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形成分子化合物的有機(jī)化合物


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-11-05

       許多有機(jī)化合物是易于和其它有機(jī)物或無(wú)機(jī)物形成分子化合物的。只要各個(gè)組份簡(jiǎn)單地混和,進(jìn)行起來(lái)已是非常容易。如果是液態(tài),只要把它們混和在一起就行。如其中有固態(tài),則可把固態(tài)物質(zhì)溶解于液態(tài)組份內(nèi);如都是固態(tài),那就要把它們進(jìn)行熔融。這樣,形成分子化合物的方法,不外乎把待要研究的化合物溶解在適當(dāng)溶劑里面。
       許多分子化合物也易于分解,例如溶解在惰性溶劑中。因此,為了要使待檢定的物質(zhì)完全轉(zhuǎn)變成分子化合物,最重要的一點(diǎn),是要極力避免采用其它溶劑加以稀釋的方式。如果其它組份是液態(tài),就應(yīng)把待檢定的化合物溶解在這種液態(tài)組份里面,溶液中不可有任何另外的溶劑存在。

       形成分子化合物時(shí),組份吸收光譜帶可能隨著向光譜上長(zhǎng)波方向強(qiáng)烈地位移,因而使吸收作用急劇增大。吸收作用增大的結(jié)果,必然會(huì)引起色系的改變,這種相互間依賴關(guān)系的規(guī)律非常簡(jiǎn)單。形成分子化合物的兩個(gè)組份,在化學(xué)特性上表現(xiàn)得越不相同,則在光譜帶上所顯示的顏色就越加深強(qiáng)。如果兩個(gè)組份各自相反地發(fā)生氧化作用或還原作用,由于它們的化學(xué)特性各各相反,就應(yīng)該分別按它們的氧化-還原電勢(shì)適合的方式作不同的測(cè)定,也就是說(shuō),當(dāng)有一組份強(qiáng)烈氧化而另一組份還原時(shí),分子化合物將會(huì)有強(qiáng)烈的顯色;這時(shí)不應(yīng)有不可逆的化學(xué)反應(yīng)。一般對(duì)于具有不同特性的分子化合物,特別是屬于芳族分子化合物,應(yīng)按其所含的取代基來(lái)判定。這些取代基可依電子給予能力的順序,近似排成下列順序:

(CH3)2N-,CH3O-,HO-, -H,-Br,-Cl,-NO2
堿性取代基 酸性取代基

       分子化合物組份內(nèi)的取代基,在上列序次中彼此間隔得越遠(yuǎn),則所顯出的顏色就越深強(qiáng)。在同一分子內(nèi),好幾個(gè)型式相同的取代基對(duì)這一分子的影響,要比單獨(dú)一個(gè)取代基強(qiáng)烈得多。如果在芳族分子化合物的分子內(nèi),有特性相反的取代基,則所顯現(xiàn)的顏色總是相當(dāng)強(qiáng)烈。各種取代基對(duì)顯色的協(xié)同影響,染料化學(xué)的專著中已有詳細(xì)的敘述。關(guān)于分子化合物的顯色間題,普福埃弗爾(P.Pfeiffer)所著的有機(jī)分子化合物一書(shū)中也有很多的資料,下面就是從這本著作中引用的一部份例証。
       黃色的四氯-對(duì)-苯醌

是許多芳族化合物在酸性水介質(zhì)中完全氯化后的最將產(chǎn)物,它的不同溶液顯示下列不同的顏色:
              苯溶液……………………………………………………………………………………嫩綠黃色
              茴香醚溶液………………………………………………………………………………橙紅色
              苯酚溶液…………………………………………………………………………………暗紅色
              苯胺溶液…………………………………………………………………………………紫色
              二甲替苯胺溶液…………………………………………………………………………深藍(lán)色
       間二硝基苯在苯中為無(wú)色溶液,在苯胺中為橙色溶液,而在二甲替苯胺中,則為暗紅色溶液。
       無(wú)色的苯六(甲)酸三酐

形成的固態(tài)分子化合物,溶解后顯示種種不同的顏色:

              在吡啶中的溶液…………………………無(wú)色 在二溴苯乙烯中熔融…………………………黃色
              在萘中熔酸………………………………橙紅色 在六甲基苯中熔融……………………………暗紅色
              在香豆素中熔融…………………………嫩綠色 在蒽中熔融……………………………………暗藍(lán)色

       特別是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對(duì)顏色所引起的影響。因此,各種不同結(jié)構(gòu)的二硝基苯和二硝基甲苯在70%當(dāng)量濃度乙撐二胺中的溶液,顯示出下列各種顏色:

       在利用紫外線光譜的吸收作用方面,形成分子化合物的意義對(duì)檢定和測(cè)定有機(jī)化合物的重要性也在急劇地增長(zhǎng)著。就化學(xué)分析方面來(lái)說(shuō),大部份吸收作用也是和利用某些簡(jiǎn)單氧化還原產(chǎn)物易于和許多化合物形成分子化合物而發(fā)生顯色反應(yīng)有關(guān)的。
       另有一些有機(jī)物質(zhì),是在非水介質(zhì)中和某些無(wú)機(jī)物質(zhì),如
三氯化銻SbCl3、氯化錫SnCl4、氯化汞HgCl2等形成分子化合物而產(chǎn)生強(qiáng)烈的顏色的。維生素A是根據(jù)和SbCl3(或SbCl5)形成分子化合物顯示出藍(lán)色而作出檢定的;而維生素D2及其同族母體化合物則是和某些雜環(huán)有機(jī)物結(jié)合,顯示出橙黃色而得以辨認(rèn)。許多這類相同的例子,可從上述P?普福埃弗爾的著作中找到。
       為了檢定許多有機(jī)化合物,曾利用不同有機(jī)化合物以形成有色分子化合物。例如多硝基化合物,常以溶解于二甲替甲酰胺或二甲替苯胺中形成的顏色來(lái)作出檢定。
       形成分子化合物的現(xiàn)象,似也可以作為雅諾夫斯基的多硝基化合物反應(yīng)強(qiáng)烈顯色的解釋。這種顯色反應(yīng)是向多硝基化合物的酮溶液中加堿來(lái)完成的。不少研究人員曾深入研究過(guò)這種反應(yīng);最近吳爾班斯基和他的同事完成了這樣一項(xiàng)研究工作。雅諾夫斯基反應(yīng),既可以用來(lái)檢定硝基化合物,也可以用來(lái)檢定酮類,例如正戊基乙基甲酮,或者用來(lái)檢定二烷基亞磷酸鹽(酯)。
       2,4,7-三硝基芴酮:

形成的分子化合物在紫外光下顯示強(qiáng)烈的螢光。由三硝基芴酮和各種不同物質(zhì)結(jié)合所形成的三百種分子化合物,都是根據(jù)螢光顏色而作出檢定的。
       多鹵代芳烴可以借助于形成分子化合物而易于作出檢定和測(cè)定,因它們是不易顯示出其它型式的顯色反應(yīng)的。無(wú)色的三氯萘和四氯萘,在二甲替苯胺中會(huì)溶成黃色溶液。


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