化學

標準莫耳生成焓與相對熵的求法(中)

標準莫耳生成焓與相對熵的求法(中)(How to calculate standard state molar formation enthalpy and conventional molar enthalpy (II))
國立臺灣師範大學化學系兼任教授 邱智宏

連結:標準莫耳生成焓與相對熵的求法(上)

另外,要求得化合物的標準莫耳生成焓 $$(\Delta_f H^\circ_{m,T})$$,事實上不只使用卡計一個步驟,其實要經過下列 $$6$$ 個相關的步驟:

標準莫耳生成焓與相對熵的求法(上)

標準莫耳生成焓與相對熵的求法(上)(How to calculate standard state molar formation enthalpy and conventional molar enthalpy (I))
國立臺灣師範大學化學系兼任教授 邱智宏

處理大部分化學熱力學的問題時,純物質的焓 (enthalpy)、自由能 (Gibbs free energy) 及熵 (entropy) 是經常被使用到的數據,因此一般化學教科書均會將一些常見物質的相關數據,表列在附錄中,以供參考及使用,如圖一所示。

但是這些數據是如何求得的?卻鮮少被討論,尤其表中純物質的焓,均以標準莫耳生成焓 (standard state molar formation enthalpy) 列表,而非使用莫耳相對焓 (conventional molar enthalpy),而熵的部分則正好相反,使用標準莫耳相對熵列表,而不是莫耳生成熵,它們真正的原因為何?本文擬以重點、大綱式的說明表列數據中焓及熵的求法,並說明選擇使用莫耳生成焓及莫耳相對熵列表的原因。

宮浦硼酸化反應

宮浦硼酸化反應(Miyaura Boration)
國立臺灣師範大學化學系碩士生 趙姿晴

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圖一 宮浦憲夫$$^1$$

宮浦憲夫 (Norio Miyaura)1,1946 年出生於日本北海道,並在 1976 年於北海道大學完成他的工學博士學位,之後他在 Akira Suzuki 團隊擔任研究助理和助理教授,直到 1994 年 Suzuki 教授退休後,他晉升為教授,最後於 2010 年退休並榮獲榮譽退休教授。

基態氫原子之最可能半徑及平均半徑的比較(下)

基態氫原子之最可能半徑及平均半徑的比較(下)(The comparison between the most probable radius and the average radius of hydrogen ground state (II))
國立臺灣師範大學化學系兼任教授 邱智宏

連結: 基態氫原子之最可能半徑及平均半徑的比較(上)

二、最可能半徑、平均半徑及原子軌域範圍的求法

欲求電子出現機最大的地方,則需對徑向分佈函數微分後,令其等於 $$0$$ 求極值即可:

$$\displaystyle\frac{\partial[r^2R(r)^2]}{\partial r}=\frac{\partial[r^2(\frac{Z}{a_0})^3e^{-\frac{2Zr}{a_0}}]}{\partial r}=(2r-2\frac{Z}{a_0}r^2)(\frac{Z}{a_0})^3e^{-\frac{2Zr}{a_0}}=0$$

$$r=a_0/Z=a_0=0.53$$ Å

諾爾吡咯合成法

諾爾吡咯合成法 (Knorr Pyrrole Synthysis)
國立臺灣師範大學化學系碩士生 高勤為

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圖一 Ludwig Knorr (1859-1921),參考資料6

路德維希.諾爾 (Ludwig Knorr) 是德國著名的有機化學家(圖一),首先發表了一個常用的合成吡咯衍生物的有機反應,此反應是利用 $$\alpha-$$氨基酮 (1) 和具有更強 $$\alpha-$$活潑氫的 $$\beta-$$酮酯 (2) 或 $$\beta-$$二酮類化合物反應在鋅和乙酸的存在下,在室溫進行縮合反應,得到吡咯和其衍生物(圖二)。1-5

麥克默里反應偶合反應

麥克默里反應偶合反應(McMurry coupling)
國立臺灣師範大學化學系碩士生 賴羽庭

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圖一 John Edward McMurry$$^{18}$$

在 1970 年代初期,約翰.愛德華.麥克默里 (John Edward McMurry)(圖一)、向山光昭 (Teruaki Mukaiyama) 等人,分別發現利用羰基化合物與低價的鈦進行反應可得到烯烴偶合產物。在隨後幾年,麥克默里研究其使用範圍、方法和限制,1而今日使用低價鈦錯合物還原偶合羰基化合物形成相應的烯烴的方法被稱為麥克默里偶合反應 (McMurry coupling)(圖二)。1-17

約翰.愛德華.麥克默里生於 1942 年 7 月 27 日於紐約市,為康奈爾大學化學與化學生物學的名譽教授。1964 年哈佛大學得到學士學位;於 1967 年,在吉爾伯特.斯托克 (Gilbert Stork) 教授的團隊下工作獲得博士學位。在他的博士學位後,加入了美國加州大學聖克魯斯分校任教;於 1980 年轉至康奈爾大學。16

曼尼希反應

曼尼希反應 (Mannich reaction)
國立臺灣師範大學化學系碩士生 陳依如

卡爾・曼尼希 (Carl Ulrich Franz Mannich) 是德國的化學家,1877 年於德國弗羅茨瓦夫出生,1947 年在卡爾斯魯厄去逝,享壽 69 歲。曼尼希高中沒有畢業就在柏林的藥廠實習,之後又重返校園,在 1903 年於巴塞爾取得博士學位,之後先後在哥廷根、法蘭克福以及柏林藥物化學系任教。

曼尼希主要研究酮鹼 (keto base)、乙醇鹼 (alcohol base) 以及哌啶 (piperidine)、罌粟鹼 (papaverine)、內酯 (lactone) 的衍生物。

共價有機骨架

共價有機骨架(Covalent Organic Framework,COF)
中央研究院化學所博士後研究員 梁家榮

聚合物 (polymer) 的研究是透過各種不同的有機合成方式,合成出許多種經由重複相同單元,形成線形的一維高分子結構。為了使分子結構可以被設計成,應用在儲存或分離氫氣、甲烷、二氧化碳等氣體的材料上,化學家開發出許多重複相同單元的多孔性三維共價有機骨架。共價有機骨架和金屬有機骨架 (Metal-Organic framework, MOF) 類似,都是具有多孔性的剛性結構。

非典型碳陽離子

非典型碳陽離子 (Nonclassical Carbocation)
中央研究院化學所博士後研究員 梁家榮

碳陽離子一般的生成是由接續在碳原子上的共價鍵斷裂,使離去基 (leaving group) 離去而產生。因為不滿足八隅體的形態,所以是屬於較不穩定的結構。其穩定度可以由不同類型的取代基,使非定域電子 (delocalized electron) 產生共振 (resonance) 效應或利用超共軛 (hyperconjugation) 效應來穩定碳陽離子。

除此之外還有一類碳陽離子,稱為非典型碳陽離子。

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