Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Пример 19. Вывод адресов ячеек массивов целого и вещественного типов




А В

В А

На этой стадии реакции молекула этилена играет роль основания, а ион водорода – кислоты. В образовавшейся частице (карбокатионе) атом углерода имеет свободную орбиталь и становится кислотой.

На второй стадии реакции к атому углерода в карбокатионе присоединяется анион хлора, имеющий 4 неподеленные электронные пары. Карбокатион играет роль кислоты, а ион хлора – основания. Для изображения схемы взаимодействия достаточно обозначить одну электронную пару хлора:

+
Н

С – СН3 +:Cl ® СН2Cl – СН3

Н

Из показанного схематически процесса присоединения хлороводорода к этилену видно, что на первой стадии органическая молекула реагирует как основание, а на второй стадии образовавшийся карбокатион – как кислота.

Вообще, теория механизмов органических реакций базируется на электронной теории кислот и оснований.

Электронная теория Льюиса широко применяется в химии комплексных соединений, так как связи между центральным атомом и лигандами образуются по донорно-акепторному мехенизму. Центральный атом со свободными орбиталями это кислота, лиганды с неподеленными электронными парами – основания. Здесь, однако, обнаруживается слабая сторона теории Льюиса. Это невозможность построения единой шкалы для силы льюисовских кислот и оснований. Это можно показать на примере устойчивости комплексных соединений. Комплекс бериллия с ионами фтора [BeF4]2– более устойчив, чем комплекс меди [CuF4]2–. Это можно считать признаком более сильных кислотных свойств иона Be2+ по сравнению с ионом Cu2+. Но если сравнить устойчивость аммиачных комплексов, то оказывается, что [Cu(NH3)4]2+ более устойчив, чем [Be(NH3)4]2+. Очевидно, что сила кислот изменяется в различной последовательности по отношению к разным основаниям. Иначе можно сказать, что наблюдается избирательность взаимодействия кислот с разными основаниями.

Следует отметить, что представления о кислотах и основаниях в теории сольвосистем согласуются с представлениями электронной теории. Выше рассмотрен пример оксида SO3, показывающий, что он ведет себя как кислота. Выясним, является ли он кислотой согласно теории Льюиса. Представим схематически механизм реакции с водой:

 
 


O H O O

O = S: O → S + H+

O H O OH

 

Атом серы в оксиде проявляет себя как кислота, будучи акцептором электронной пары кислорода, находящегося в молекуле воды. При этом электроны π-связи смещаются от серы к кислороду. Один из протонов воды остается в виде иона.

 

На электронной теории кислот и оснований основана концепция жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО), предложенная в 60-х годах прошлого века Р. Пирсоном. Концепция ЖМКО позволяет прогнозировать избирательное взаимодействие льюисовских кислот и оснований.

Жесткие кислоты и основания – это частицы, точнее соответствующий центр (атом) в частицах – имеющие малый радиус, трудно поляризующиеся.

Мягкие кислоты и основания – это частицы, имеющие кислотный или основной центр (атом) большого радиуса, легко поляризующийся.

 

  жесткие мягкие
Кислоты А H+ (предельно жесткая), Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, H2O, Fe3+, Ag+, Cu+, Tl+, Cd2+, Hg2+
Основания В F, OH, O2–, H2O, Cl I, S2–, R–S, As3–

 

В группах сверху вниз наблюдается переход от жестких к мягким частицам (галогены).

Так в чем же значение этой классификации кислот и оснований?

Жесткие кислоты преимущественно образуют связи с жесткими основаниями, а мягкие кислоты – с мягкими основаниями.

В этом состоит предсказательное значение концепции ЖМКО.

Мягкие частицы образуют между собой преимущественно ковалентные связи, а жесткие – ионные.

Самопроизвольные кислотно-основные реакции идут не только в направлении от сильных к слабым, но и от частиц, сочетающих жесткий центр с мягким, к частицам, сочетающим мягкий центр с мягким и жесткий центр с жестким.

В организме человека жесткие кислоты Na+, K+, Mg2+, Ca2+,H+. Жесткие основания ОН , F

Мягкие кислоты – ионы d -элементов (медь, железо и др.). Железо(II) мягче железа(III). Мягкие основания – HS, RS, RSR. Токсичность ионов тяжелых металлов (таллий, ртуть, свинец) обусловлена их способностью образовывать связи с серой белков. Это ведет к блокированию ферментативной активности.

Явление симбиоза. Мягкий лиганд смягчает жесткую частицу:

KA–Zn2+ – связи с ионами галогенов ослабевают в ряду I > Br > Cl > F (КА – карбоангидраза)

H2O–Zn2+ – связи с ионами галогенов ослабевают в ряду F > Cl > Br > I

Важна не только характеристика частицы как таковой, но и ее положение относительно воды как растворителя, в котором обычно и осуществляются интересующие нас превращения. Например, среди галогенов фтор отделен от хлора в ряду понижения жесткости располагающейся между ними водой (также и ОН):

F > H2O (OH) > Cl > Br > I

Отсюда возникают любопытные закономерности в растворимости:

Ag+ < H2O < Li+ Li+×nH2O + F = LiF¯ + nH2O

I < H2O < F Ag+×nH2O + I = AgI¯ + nH2O

AgF + LiI = AgI¯ + LiF¯

Растворимость AgF >> AgCl > AgBr > AgI

170 г 0,002 г

Растворимость LiF << LiCl < LiBr < LiI

0,26 г 78,5 177 165

 

 

Дополнительное.

Радиус атома Н 50 пм (10–10 м). Радиус иона Н+» 0,01 пм (10–14 м).

Радиус атома Li 155 пм (10–10 м). Радиус иона Li+ 68 пм.

 

  Жесткие кислоты   Мягкие кислоты
+3 +4   Сr, Co, Fe, As, CH3SH Si, Ti, Zr, U, Sn +1 +2 Cu, Au, Tl, Hg2+ Pd, Cd, Pt, Hg, CH3Hg+, Co(CN)52–, Pt4+, Tl3+
  Жесткие основания   Мягкие основания
  H2O, OH, F, NO3–, CH3COO, PO43–, SO42–, Cl, CO32–, NH3, RNH2   R2S, RSH, RS, I, SCN, S2O32–, R3P, CN, R-NC, CO, C2H4, H, R

 

Промежуточные основания: C2H5NH2, C5H5N, NO2, SO32–, O2, Br.

 

int a[4], *ptra, i;

float b[4], *ptrb;

ptra=a; //присваивает указателю адрес массива а

ptrb=b; // присваивает указателю адрес массива b

for(i=0; i<4; i++)

cout <<"Адрес ячейки массива а+"<<i<<": "<<(ptra+i)<<" массива b+"<<i<<": ""<<(ptrb+i) <<" ";

На экране монитора появится, например, следующий результат:

Адрес ячейки массива а+0: 0х2е2112b2 массива b+0: 0х2е2112с0

Адрес ячейки массива а+1: 0х2е2112b4 массива b+1: 0x2e2112с4

Адрес ячейки массива а+2: 0х2е2112b6 массива b+2: 0x2e2112с8

Адрес ячейки массива а+3: 0х2е2112b8 массива b+3: 0x2e2112сс

 

Возникает вопрос:

почему 0x2e2112b2+1=0x2e2112b4 или почему 0х2е2112с0+1= 0х2е2112с4?

Такая ситуация возникает из-за того, что единицей адресации в первом случае является тип int (размер — 2 байта). Во втором случае для типа floatединица адресации имеет размер 4 байта.

Прибавление единицы к указателю означает переход к следующему элементу массива независимо от типа его элементов.

Поэтому при объявлении указателей необходимо записывать тип объекта, чтобы компилятору было известно, сколько байтов добавлять к адресу при увеличении указателя на единицу.

Работа с указателями из рассмотренного примера графически изображена на рис. 1.


Рис. 1. Работа с указателями

Указатели и многомерные массивы

Для начала рассмотрим пример объявления двумерного массива:

int mas[4][2];

int *ptr;

 

Выражение ptr=masуказывает на первый столбец первой строки матрицы (записи mas и &mas[0][0]равносильны).

Выражение ptr+1указывает на mas[0][1], ptr+2указывает на mas[1][0], ptr+3– на mas[1][1], и т.д. ptr+7указывает на mas[3][1].

Многомерные массивы, как и одномерные располагаются на непрерывном участке памяти, занимая последовательные ячейки таким образом, что самый правый индекс изменяется первым.

Двумерный массив, например, располагается на непрерывном участке памяти в виде последовательности строк, идущих друг за другом (рис. 2).

               
     
   
 


mas[0][0] ptr=mas mas[0][1] ptr+1 mas[1][0] ptr+2 mas[1][1] ptr+3 mas[2][0] ptr+4 mas[2][1] ptr+5 mas[3][0] ptr+6 mas[3][1] ptr+7

 

Рис. 2. Размещение двумерного массива в памяти




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 587; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.026 сек.