Пример 2.1

Методом Бенсона рассчитать 2-метил-3-этилгексана.

Решение

1. Структурная формула молекулы рассматриваемого вещества такова:

2. Расчет энтропии включает в себя:

· вычисление аддитивной составляющей свойства по данным табл. 1.2. - число парциальных вкладов в свойство для алканов равно числу углеродных атомов в молекуле, т.е. девяти для 2-метил-3-этилгексана;

· вычисление поправки на симметрию молекулы в целом и ее вращающихся симметричных групп: молекула в целом несимметрична (), но содержит четыре симметричных метильных группы, каждая из которых обладает осью симметрии третьего порядка (), т.е. полное число симметрии молекулы 2-метил-3-этилгексана составляет ;

· вычисление поправки на смешение оптических изомеров: молекула содержит один асимметрический атом углерода (отмечен в структурной формуле звездочкой), т.е. представлена двумя оптическими изомерами (d и l) с равными концентрациями, а значит,

= 5,76 Дж/(моль×К).

Поскольку прочие поправки, обусловленные структурными особенностями строения молекул, для алканов отсутствуют, расчет закончен. Результаты его приведены в табл. 2.2.

Для этого соединения рекомендовано [1] значение энтропии 488,65 Дж/(моль×К). Ошибка расчета по методу Бенсона составляет, таким образом, 1,4 % отн.

Таблица 2.2

Пример 2.2

Методом Бенсона рассчитать 2,2,4-триметилпентана.

Решение

1. Структурная формула молекулы рассматриваемого вещества такова:

2. Расчет энтропии выполнен аналогично примеру 2.1. и приведен в табл. 2.3. Комментария требует только поправка на симметрию молекулы, –R×ln(3·35), учитывающая пять метильных волчков и один третбутильный, каждый из которых имеет ось симметрии третьего порядка.

Для этого соединения рекомендовано [1] значение энтропии 423,21 Дж/(моль×К). Ошибка расчета по методу Бенсона составляет, таким образом, 0,05 % отн.

Таблица 2.3

Пример 2.3

Методом Бенсона рассчитать окиси этилена.

Решение

1. Структурная формула молекулы рассматриваемого вещества такова:

2. Расчет энтропии выполнен аналогично примеру 2.1 и приведен в табл. 2.4.

Для этого соединения рекомендовано [1] значение энтропии 242,4 Дж/(моль×К). Ошибка расчета по методу Бенсона составляет, таким образом, –0,6 % отн.

Таблица 2.4