Kunstige elementer. Organiske forbindelser

På grunn av den begrensede størrelsen på tre er det umulig å lage bygningsstrukturer med store spenn eller høyder uten å koble sammen individuelle elementer. Forbindelser av treelementer for å øke tverrsnittet av strukturen kalles rally, og for å øke deres langsgående lengde - skjøting, i vinkel og festet til støttene ved forankring.

I henhold til arbeidets art er alle hovedforbindelser delt inn i:

Uten spesielle tilkoblinger (frontstoppere, hakk);

Med tilkoblinger som fungerer i komprimering (blokknøkler);

Med bøyeforbindelser (bolter, stenger, spiker, skruer, plater);

Med strekkforbindelser (bolter, skruer, klemmer);

Med skjær-spånbindinger (limskjøter).

I henhold til arten av leddene i trekonstruksjoner er de delt inn i fleksible og stive. Bøyelige er laget uten bruk av lim. Deformasjoner i dem dannes som et resultat av lekkasjer.

Forbindelser av elementer av trekonstruksjoner i henhold til metoden for å overføre krefter er delt inn i følgende typer:

1) forbindelser hvor krefter overføres ved direkte støtte av kontaktflatene til elementene som kobles sammen, for eksempel ved anlegg i de bærende delene av elementene, hakk, etc.;

2) mekaniske forbindelser;

3) forbindelser med lim.

Mekaniske forbindelser i trekonstruksjoner kalles arbeidsforbindelser av ulike typer laget av hardtre, stål, ulike legeringer eller plast, som kan settes inn, kuttes, skrus eller presses inn i trekroppen til elementene som kobles sammen. De mekaniske båndene som er mest brukt i moderne trekonstruksjoner inkluderer dybler, dybler, hodeskruebolter, spiker, skruer, nøkkelskiver, pluggplater og metallplater.

Bæreevnen og deformerbarheten til trekonstruksjoner avhenger i stor grad av metoden for å koble deres individuelle elementer. Forbindelser av strekkfaste treelementer er vanligvis forbundet med deres lokale svekkelse. I den svekkede delen av strekkfaste treelementer er det en konsentrasjon av farlige lokale påkjenninger som ikke er tatt hensyn til i beregningen. Den største faren ved stump- og knuteforbindelser av strekkfaste treelementer er skjær- og splittspenninger. Det forverres når disse spenningene legges over spenningene som oppstår i treet på grunn av dets krymping.

Flising og riving langs og på tvers av fibrene er blant de sprø typene trearbeid. I motsetning til arbeidet med å bygge stål, skjer ikke plastisk spenningsutjevning i tre i disse tilfellene. For å redusere faren for sekvensiell, stykkevis, sprø ødeleggelse fra flis eller brudd i strekkelementer av trekonstruksjoner, er det nødvendig å nøytralisere den naturlige skjørheten til treet gjennom den viskøse ettergivenheten til leddene. De mest tyktflytende typer trearbeid, preget av den største mengden arbeid med sterk motstand, inkluderer knusing. Seighetskravet som stilles til sammenkoblinger av alle typer elementer i trekonstruksjoner kommer med andre ord ned på kravet om å sikre utjevning av spenninger i parallelle bjelker eller plater, ved bruk av treets viskøse ettergivenhet ved kompresjon, før sprøbrudd fra brudd eller chipping kan forekomme.

For å gi viskositet til skjøtene til strekkfaste treelementer, brukes vanligvis fraksjoneringsprinsippet, som unngår faren for flising av treet ved å øke flisarealet (tegn en skjøt med en bolt og flere med mindre diameter).

Kontaktforbindelser av treelementer. Frontkutt.

Kontaktforbindelser av treelementer betyr forbindelser der krefter fra ett element til et annet overføres gjennom deres bearbeidede og sagede kontaktflater. I tillegg har arbeidsforbindelsene installert i slike forbindelser funksjonen til å feste individuelle elementer og tjene som nødforbindelser. I kontaktforbindelser er arbeidet med tre i kompresjon avgjørende. Fordelen med forbindelser med enkel støtte er den ubetydelige innflytelsen på ytelsen til tredeformasjoner under svingninger i temperatur- og fuktighetsforhold, spesielt hvis kompresjonskreftene til de tilkoblede elementene er rettet langs fibrene. Kontaktforbindelser med kompresjon vinkelrett på fibrene finnes i forbindelsene til stativer ved kryssene med horisontale tverrstenger, støtten av purliner, bjelker og takstoler på vegger. I disse tilfellene går beregningen ned på å bestemme testen for bærespenninger langs kontaktflatene og sammenligne dem med den beregnede motstanden. Motstanden til tre over fibrene er liten, men under påvirkning av store krefter er det nødvendig å øke støtteflatene eller kontaktflatene til elementene som kobles sammen. Metodene er vist i figuren.

Hvis det ikke er mulig å øke kontaktflaten, brukes sidepaneler laget av kryssfiner med dybler eller lim, som fordeler belastningen til en større dybde av elementet. En annen metode for å styrke limte bjelker i støttedelen, utviklet i vårt land, består i å sage ut støttevinkelen i en vinkel på 45º, dreie den 90º og lime den. Dette oppnår maksimal trebestandighet mot knusing (langs kornet).

Kontaktforbindelser av treelementer med virkningen av krefter langs fibrene oppstår når du øker lengden på stativene. I dette tilfellet er motstanden mot kollaps maksimal, men det er fare for gjensidig penetrering av treelementer på grunn av at de tettere lagene til ett element kan falle sammen med de mindre tette lagene til et annet. For å forhindre forskyvning av endene, er sylindriske pinner installert i endene eller sideplatene. I dette tilfellet utføres ikke beregninger for knusing, og begrenser seg til beregninger for langsgående bøyning.

Arbeidet med tre ved å knuse i vinkel skjer ved tilkobling av skrå elementer (se fig. den øvre korden til takstolene). Se etter bøyning i vinkel.

Frontkutt. Et hakk er en forbindelse der kraften til et element som arbeider i kompresjon overføres til et annet element direkte uten foringer eller arbeidsforbindelser. Hovedanvendelsesområdet er knutekoblinger i blokk- og tømmerstoler, inkludert i støttenoder som forbinder den komprimerte øvre korden til den strakte nedre. De tilkoblede elementene må festes med hjelpeforbindelser - bolter, klemmer, braketter, som er designet for å tåle installasjonsbelastninger.

Et frontal hakk kan miste sin bæreevne når en av 3 grensetilstander er nådd: 1) ved kollaps av abutmentområdet, 2) ved flising av abutmentområdet, 3) ved brudd på den nedre korden svekket av hakket.

Knuseområdet bestemmes av hakkets dybde, som ikke kan være mer enn 1/3 av høyden til strekkelementet. Som regel er skjærets bæreevne under skjæringsforhold av avgjørende betydning. I henhold til SNiP II-25-80 beregnes et frontalt skjærhakk for en vinkel på 45º ved å bestemme den gjennomsnittlige skjærspenningen langs lengden av skjærområdet ved å bruke formelen: , hvor er estimert motstand av tre mot flis, er estimert lengde av flisområdet, e er skjærkreftenes arm, -=0,25 koeffisient. For en vinkel på 30º: .

Tilkoblinger med nøkler og skiver av nøkkeltype.

Dybler er innsatser laget av hardtre, stål eller plast som monteres mellom elementene som skjøtes og hindrer bevegelse. Det er prismatiske langsgående dybler av tre, når retningene til trefibrene til dyblene og de tilkoblede elementene faller sammen, og tverrgående, når retningene til fibrene er vinkelrette. Parallelle taster motvirker knusing og flising. Det er mulig å bruke metall T-nøkler. Et særtrekk ved nøkler er utseendet til et veltende øyeblikk og som et resultat forekomsten av skyvekraft mellom de tilkoblede elementene. For å absorbere skyvekraften er det nødvendig å installere koblingsbolter. Lengden på nøkkelen antas å være ikke mindre enn . Dybden på innsetting av dybler i bjelker skal ikke være mindre enn 2 cm og ikke mer enn 1/5 av bjelkens høyde, og for tømmerstokker - ikke mindre enn 3 cm og ikke mer enn ¼ av stokkens diameter.

Beregning av koblinger på nøkler går ut på å kontrollere bæreevnen for knusing og skjæring. Ved beregning i flerradsforbindelser innføres en koeffisient på 0,7 på grunn av ujevn fordeling av krefter.

For å koble sammen trekonstruksjoner i forskjellige vinkler, plasseres runde senterdybler med en koblingsbolt i midten i nodene.

De vanligste var skiver av nøkkeltype. Forbindelser på tannnøkler er preget av høy bæreevne og seighet. De presses inn i trekroppen ved støt eller med spesielle klemmer. Ulempene inkluderer: dannelse av sprekker i parringselementer, en reduksjon i bæreevne på grunn av ujevn trykking av nøkler i flerradsskjøter.

Tilkoblinger på sylindriske dybler (stål, eik, plast, aluminium, spiker, skruer, treryper) og lamell.

Dyvelforbindelser med innsatser i noder og på metalltannede (spiker)plater.

Dyvelforbindelser med innsatser i noder

Når store krefter virker i noder eller flere elementer er koblet sammen, er det vanskelig å sikre overføring av krefter gjennom kontaktflatene til alle sammenfallende elementer. I slike tilfeller er det tilrådelig å bruke forskjellige innsatser i form av nodeplater, som øker arealet av noden og samtidig skaper multi-cut arbeidsforbindelser. Plater laget av stål og kryssfiner brukes oftest som nodalinnsatser. De kan plasseres utvendig (foringer) og festes fra utsiden til treet til de sammenkoblede elementene ved hjelp av enkeltkuttede dybler, eller plassert inne i treelementet (pakningen) i spesielle snitt slik at arbeidsforbindelsene kan fungere som flerkuttede dybler. .

Forbindelser med foringer og pakninger på bolter eller blinde sylindriske dybler er tillatt i tilfeller hvor nødvendig tetthet av dybler er sikret. Blindstål sylindriske dybler må ha en dybde på minst 5 dybeldiametre. Overføringen av krefter fra ett treelement til et annet skjer sekvensielt gjennom dybler, plate og dybler til det andre treelementet. Platenes tverrsnitt bestemmes basert på betingelsene for strekkberegning langs den svekkede seksjonen og sikring av knusestyrken i muffen under dybelen. I pluggforbindelser brukes vanligvis stålplater med en tykkelse på minst 5 mm. Hylsehullene for dyblene bores vanligvis samtidig i veden og i platen. Dessuten, hvis pakningene er av stål, må du først lage et hull med et bor med d som tilsvarer plugghylsen i treelementet (0,2–0,5 mm mindre enn d-pluggen), deretter fjernes metallplaten fra kuttet og hullene i det bores ut til størrelsen på dybeldiameteren.

Teknologien for å lage disse forbindelsene er relativt arbeidskrevende, men begrunnes med det faktum at når metallelementer plasseres inne i tre (endene av pluggen og boltene blir stående 2 cm under overflaten av elementet og forseglet på toppen med en treinnsats), øker brannmotstanden til trekonstruksjoner og deres motstand mot kjemisk aggressive miljøer. Som regel brukes dyvelskjøter med stålavstandsstykker i sammenstillinger av limte elementer med stort tverrsnitt.

Det er mye lettere å lage forbindelser på knuteplater som ikke er mer enn 2 mm tykke, som kan stanses gjennom med spiker uten forboring. Slike forbindelser inkluderer "Greim"-systemet. Her settes metallplast 1-1,75 mm tykk inn i tynne slisser og stanses gjennom med spiker.

Tilkoblinger av treelementer på tynne plater av "Greim"-systemet: a - med trapesplater; b – med trekantede plater.

Platen, som ligger i seksjonen inne i treelementet, når den mottar nodale trykkkrefter, fungerer på langsgående bøying med en fri lengde lik avstanden mellom arbeidsforbindelsene som fester platene til treelementet. For å forhindre utbuling av platen, er det nødvendig å sikre dens tett tilpasning til sidekantene av kuttet og etablere arbeidsforbindelser med et trinn der utbuling av platen ikke oppstår.

Dybelforbindelser med stålplater og pakninger bør vurderes på samme måte som konvensjonelle dybelforbindelser av treelementer, og bestemmer belastningsbæreevnen til dyblene ut fra forholdene for dybelbøyning og trekomprimering i dybelsokkelen. I dette tilfellet, i beregningen basert på bøyetilstanden, bør den høyeste verdien av dybelens bæreevne tas. Stålforinger og pakninger må kontrolleres for strekk langs den svekkede delen og for knusing under dybelen.

Knuteplater kan også lages av andre materialer, spesielt lagdelte materialer. Det vanligste er koblinger av treelementer på bakeliserte kryssfinerplater. De brukes hovedsakelig til liming og andre koblinger som lages direkte på byggeplassen. Forbindelser på kryssfineroverlegg og avstandsstykker lages ved hjelp av sylindriske dybler laget av hardtre, stål, etc., spiker eller skruer. Hvis kryssfinerplatene er plassert utenfor treelementene, er de forbundet med enkeltskårne dybler.

Multi-cut tilkoblinger er også mulig hvis platene er installert i spor i treelementer eller mellom deres individuelle grener. Kantene på kryssfinerplater er behandlet med lim basert på syntetisk harpiks. Tykkelsen deres er valgt avhengig av diameteren på dybelen og driftsforholdene til kryssfiner for knusing i reiret. De sistnevnte er vanligvis plassert slik at retningen til fibrene til de ytre lagene av kryssfiner sammenfaller med retningen til fibrene til elementet som kobles sammen, hvor det påføres store krefter, eller denne vinkelen er 45°.

Utviklingen av pluggforbindelser med plater i noder førte til utseendet av pluggplater. En av de første som ble brukt til knutepunktforbindelser av strukturer med en eller to grener var pluggplatene til Menig-systemet. Platene til dette systemet er laget av 3 mm tykt polystyrenskum og et lag av syntetisk harpiks forsterket med 2 mm tykk glassfiber. Denne platen har ende-til-ende dobbeltkantede dybler med en diameter på 1,6 mm og en lengde på 25 mm eller mer på hver side av platen. Tykkelsen på de sammenføyde treelementene kan nå 80 mm.

Dybelplater monteres mellom treelementene som skal kobles sammen. Når det presses, komprimeres skumlaget og fungerer som en kontroll for jevn pressing av dyblene inn i begge elementene som kobles sammen.

Når det gjelder deres drift, kan tilkoblinger på pluggplater sammenlignes med driften av spikerforbindelser. Bæreevnen til koblinger på Menig-typeskilt er 0,75-1,5 N per 1 mm 2 av kontaktflaten.

Forbindelser for blokktreelementer med stort tverrsnitt på dybelplater med høy bæreevne er metallplater med påmonterte dybler med en diameter på 3-4 mm. Dyblene kan være gjennom, presset inn i hullene på platen, eller bestå av to halvdeler, festet til begge sider av platen ved punktsveising.

Bruk av koblinger på pluggplater krever nøye produksjon, materialvalg og pressing i spesielle hydrauliske presser under streng kvalitetskontroll.

Tilkoblinger på metallplater med tannplater.

De mest utbredte i utenlandsk byggepraksis er Gang-Neil-systemene.

MZP-er er stålplater 1-2 mm tykke, på den ene siden, etter stempling på spesielle presser, oppnås tenner av forskjellige former og lengder. MZP-ene plasseres i par på begge sider av elementene som kobles sammen slik at rekkene med MZP-er er plassert i retning av fibrene til det sammenkoblede treelementet, der de største kreftene påføres.

Plankekonstruksjoner med koblinger på metalltannede plater bør benyttes i bygninger av brannmotstandsklasse V uten hengende løfte- og transportutstyr med temperatur- og fuktighetsdriftsforhold A1, A2, B1 og B2. Produksjonen av strukturer bør utføres i spesialiserte bedrifter eller i trebearbeidingsbutikker utstyrt med utstyr for montering av strukturer, pressing i metalldeler og kontrolltesting av strukturer. Manuell pressing av MZP er uakseptabelt.

Bæreevnen til trekonstruksjoner på MZP bestemmes av forholdene for knusing av tre i reirene og bøying av tennene på platene, samt av forholdene for styrken til platene ved arbeid i strekk, skjærkompresjon .

Materialet for fremstilling av strukturer er furu- og grantre med en bredde på 100-200 mm og en tykkelse på 40-60 mm. Kvaliteten på treet må oppfylle kravene til SNiP II-25-80 for materialer av trekonstruksjoner.

Det anbefales å lage MZP fra plate karbonstålkvaliteter 08kp eller 10kp i henhold til GOST 1050-74 med en tykkelse på 1,2 og 2 mm. Anti-korrosjonsbeskyttelse av MZP utføres ved galvanisering i henhold til GOST 14623-69 eller aluminiumsbaserte belegg i henhold til anbefalingene for korrosjonsbeskyttelse av stålinnstøpte deler og sveisede skjøter av prefabrikkert armert betong. og betongkonstruksjoner.

Trekonstruksjoner ved forbindelser med MZP beregnes på kreftene som oppstår under drift av bygninger fra permanente og midlertidige belastninger, samt på kreftene som oppstår under transport og installasjon av konstruksjoner. Gjennomgående strukturer beregnes under hensyntagen til kontinuiteten til akkordene og forutsatt hengslet feste av gitterelementene til dem.

Bæreevnen til forbindelsen på MZN N c, kN, i henhold til forholdene for trekollaps og tannbøyning i strekk, skjærkraft og kompresjon, når elementene oppfatter krefter i en vinkel med trefibrene, bestemmes av formel:

hvor R er den beregnede bæreevnen per 1 cm 2 av arbeidsområdet til forbindelsen, F p er det beregnede overflatearealet til MZP på skjøteelementet, bestemt minus arealene til plateseksjonene i form av strimler 10 mm brede ved siden av sammenkoblingslinjene til elementene og plateseksjonene som er plassert bak utenfor sonen for rasjonell plassering av MZP, som er begrenset av linjer parallelle med skjøtelinjen, som passerer på begge sider av den ved en avstand på halvparten av leddlinjens lengde.

Å ta hensyn til eksentrisiteten til påføringen av krefter til MZP ved beregning av støttenodene til trekantede fagverk, utføres ved å redusere konstruksjonens bæreevne til forbindelsen ved å multiplisere med koeffisienten h, bestemt avhengig av helningen til den øvre akkord. I tillegg kontrolleres selve platen for strekk og skjærkraft.

Bæreevnen til MZP N p i strekk er funnet av formelen:

hvor b er størrelsen på platen i retningen vinkelrett på kraftretningen, cm, R p er beregnet strekkbæreevne til platen, kN/m.

Bæreevnen til MZP Q cf ved skjæring bestemmes av formelen:

Q av = 2l av R cp,

hvor l cf er skjærelengden til plateseksjonen uten hensyn til svekkelse, cm, R cf er beregnet skjærbæreevne til platen, kN/m.

Når skjær- og strekkkrefter virker sammen på platen, må følgende vilkår være oppfylt:

(N p /2bR p) 2 + (Q snitt /2l snitt R cp) 2 £ 1.

Ved utforming av konstruksjoner på MZP bør man bestrebe seg på å forene standardstørrelsene på MZP og trelastseksjoner i ett design. MZP-er av samme standardstørrelse må være plassert på begge sider av nodeforbindelsen. Koblingsarealet på hvert element (på den ene siden av koblingsplanet) skal være minst 50 cm 2 for konstruksjoner med spennvidde inntil 12 m, og minst 75 cm 2 for konstruksjoner med spennvidde på opptil 18 m. Minimumsavstanden fra tilkoblingsplanet for elementene må være minst 60 mm. MZP bør plasseres på en slik måte at avstanden fra sidekantene på treelementene til yttertennene er minst 10 mm.

Strekkforbindelser.

Strekkforbindelser inkluderer spiker, skruer (skruer og skruer) som fungerer for å trekke ut, stifter, klemmer, koblingsbolter og bånd. Det er strekk- og ikke-strekkforbindelser, midlertidige (installasjon) og permanente koblinger. Alle typer koblinger må beskyttes mot korrosjon.

Negler De motstår å bli trukket ut bare av kreftene fra overflatefriksjon mellom dem og reirets tre. Friksjonskrefter kan reduseres når det dannes sprekker i treet, noe som reduserer spikerens kompresjonskraft, derfor er det nødvendig for spiker som jobber for å trekke ut, å overholde de samme plasseringsstandardene som er vedtatt for spiker som fungerer som bøyestifter (S 1 = 15d, S 2, 3 = 4d).

Når en belastning påføres statisk, bestemmes den beregnede bæreevnen for å trekke ut en spiker drevet over fibrene i samsvar med plasseringsstandardene av formelen:

T ext £ R ext pd gv l beskyttelse,

hvor R ext er den beregnede uttrekksmotstanden per enhetsflate for spikerens kontakt med treet, d gv er spikerens diameter, l def er den beregnede lengden på den klemte delen av spikeren som motstår å trekkes ut, m .

I trekonstruksjoner (for midlertidige konstruksjoner) R utv. Ved bestemmelse av tekst, er designdiameteren til spikeren antatt å ikke være mer enn 5 mm, selv om tykkere spiker brukes.

Den estimerte klemlengden på spikeren l protect (unntatt spissen 1,5d) må være minst 10d og minst to ganger tykkelsen på brettet som spikres. I sin tur må tykkelsen på spikret brettet være minst 4d.

Skruer (skruer, skrudd med en skrutrekker) og treryper (skruer med en diameter på 12-20 cm, skrudd med en skiftenøkkel) holdes i treet ikke bare av friksjonskrefter, men også av fremhevingen av skrugjengen inn i skrusporene den skjærer i treet.

Plasseringen av skruer og tuer og dimensjonene på de borede muffene skal sikre at tømmerrypene presses tett mot kjernen på tjuren uten å splitte den. S1 = 10d, S 2,3 = 5d. Diameteren på den delen av stikkontakten som grenser til sømmen må nøyaktig samsvare med diameteren til den ugjengede delen av trerypestangen. For pålitelig støtte av skruegjengen til en tjur trukket ut med skruer, bør diameteren til den forsenkede delen av reiret langs hele lengden av den gjengede delen av torden være 2-4 mm mindre enn dens fulle diameter.

Hvis det under utformingen er mulig å tillate et sparsomt arrangement av skruer og treryper med en diameter på ikke mer enn 8-16 mm, borer du stikkontakter med en diameter redusert med 2-3 mm for hele lengden av klemmen.

Hvis disse kravene er oppfylt, bestemmes den beregnede bæreevnen for å trekke ut en skrue eller tjur av formelen:

T ut £ R ut pd skrue l beskyttelse,

hvor R ext er den beregnede motstanden mot å trekke ut den kontinuerlige delen av skruen eller tjuren, d skrue er den ytre diameteren til den gjengede delen, m, l protect er lengden på den gjengede delen av skruen eller torden, m.

Alle korreksjonsfaktorer til R ext er introdusert i samsvar med korreksjonene for motstanden mot knusing over fibrene.

Kapper og skruer brukes best til å feste metallplater, klemmer, skiver etc. til trebjelker og -plater. I dette tilfellet erstatter capercaillies og skruer ikke bare dybler, men også koblingsbolter. Dersom tre- eller kryssfinerelementer som fungerer ved å rive festes ved hjelp av rype eller skruer, er det avgjørende ikke motstanden mot å trekke ut den gjengede delen, men motstanden mot å knuse treverket med hodet på veden eller skruen. . I dette tilfellet er det nødvendig å plassere en metallskive som måler 3,5d x 3,5d x 0,25d under hodet.

Stifter laget av rundt (eller firkantet) stål med en tykkelse på 10-18 mm brukes som hjelpestrekk- eller festebånd i konstruksjoner laget av rundt tømmer eller bjelker, i brostøtter, stillaser, tømmerstoler, etc. Stifter brukes ikke i planketrekonstruksjoner, da de deler platene. Endene av stiftene blir vanligvis drevet inn i massivt tre uten å bore fatningene. Bæreevnen til en brakett, selv om økte standarder oppfylles, er ikke sikker.

Eksperimentelle studier har avdekket effektiviteten av å kjøre uten å bore stifter fra rullede tverrprofiler d sk = 15 mm. Med tilstrekkelig tapplengde (6-7 d sk) er bæreevnen til slike stifter omtrent lik bæreevnen til en rund stålpinne med en diameter på 15 mm.

Klemmer , akkurat som stifter er relatert til strakte forbindelser. Et særtrekk ved klemmene er deres omsluttende posisjon i forhold til treelementene som kobles sammen.

Arbeidsbolter og bånd, dvs. strakte metallelementer brukes som ankere, pendler, strakte elementer av metall-trekonstruksjoner, oppstramming av buede og hvelvede konstruksjoner, etc. Alle elementer av strekkstag og arbeidsbolter bør kontrolleres ved beregning i henhold til standardene for stålkonstruksjoner og aksepteres med en diameter på minst 12 mm.

Ved bestemmelse av bæreevnen til strekkstål svarte bolter svekket av gjenging, tas det hensyn til redusert areal F nt og lokal spenningskonsentrasjon s p; derfor aksepteres reduserte designmotstander. Den beregnede motstanden til stål i parallellarbeid med doble eller flere tråder og bolter reduseres ved å multiplisere med en faktor på 0,85, tar hensyn til den ujevne fordelingen av krefter. I metalltråder bør lokal svekkelse av arbeidsdelen unngås.

Arbeidsboltforbindelser og spennspenner brukes kun i tilfeller der installasjon eller driftsregulering av lengden er nødvendig. De er plassert på de mest tilgjengelige stedene av metall-trebuer og takstoler. Strekkfri støtskjøt laget av rundstål, gjør at den kan transporteres uten demontering.

Kun i sjeldne tilfeller er strekkfuger av runde stålbånd laget ved bruk av strekkkoblinger med flerfasetterte gjenger. I mangel av fabrikkproduserte koblinger, kan sveisede koblinger lages av to (eller bedre enn 4) firkantmuttere med venstre og høyre gjenger, sveiset sammen med to stålstrimler.

Klem bolter, som har en overveiende installasjonsbetydning og ikke er konstruert for å tåle en viss driftskraft, brukes i nesten alle typer koblinger, inkludert pluggforbindelser og hakk for å sikre en tett passform av platene, bjelkene eller stokkene som sveises sammen. Tverrsnittet til koblingsboltene bestemmes av installasjonsgrunner; den skal være større, jo tykkere elementene i enheten som kobles til, dvs. jo større er forventet motstand mot utretting av bøying av skjeve eller skjeve bord eller bjelker. Ved svelling av treverket til en tett boltet platepakke utsettes boltstangen for store langsgående strekkkrefter. For å unngå brudd på bolten langs tverrsnittet svekket av kutting, er skivene til koblingsboltene utformet med et redusert areal av treknusing. Innrykk av skiven i treverket er trygt for tilkobling. Ved hevelse må det skje før strekkspenningen til boltakselen når en farlig verdi.

Prefabrikkert fuge med dobbel krympe for strukket limte elementer. Limfuger av strekkfaste treelementer ble studert av V.G. Mikhailov. Skjøtene sviktet på grunn av spaltning ved lave skjærspenninger langs bruddplanet. Den høyeste gjennomsnittlige skjærspenningen ved brudd, lik 2,4 MPa, ble oppnådd ved skjøten med krympekilene.

Skjøten med dobbel krympe dekkes med båndstålplater 1 som sveises til hjørnene 2. Kreftene fra de strakte treelementene overføres til stålplatene gjennom tverrbolter 3 og 4 og gjengede shorts 5. Treplater 7 med skrå ender limes til de sammenføyde elementene i endene for å støtte hjørnene 6 på en slik måte at skjæreplanet som starter fra hjørnet ikke faller sammen med limsømmen.

Analyse av tester av strekkfuger viser at kraften som komprimerer elementet i begynnelsen av bruddplanet under skjæring, motvirker strekkspenninger, samtidig skaper ytterligere skjærspenninger og dermed øker deres konsentrasjon i faresonen. Når det skapes en ekstra krympekraft på tvers av fibrene i motsatt ende av skjæreplanet (som tilfellet er i skjøten under vurdering), jevnes skjærspenningene ut, deres konsentrasjon og muligheten for forekomst av strekkspenninger på tvers av fibrene reduseres.

En skjøt med dobbel kompresjon er en strekkprefabrikert forbindelse som skaper en initial tetthet og gjør at den kan opprettholdes i fremtiden under driftsforhold (hvis det oppstår noe krymping av de tilkoblede elementene).

Fugen for flising i tre er beregnet ut fra tilstanden:

Gjennomsnittsverdien av den beregnede skjærstyrken bestemmes av formelen:

hvor b = 0,125; e = 0,125h.

Koblinger på limte stålstenger som jobber med å trekke ut eller presse gjennom. Bruk av koblinger på limte stenger laget av periodisk profilforsterkning med en diameter på 12-25 mm, arbeider for å trekke ut og skyve, er tillatt under driftsforhold for strukturer ved en omgivelsestemperatur på ikke mer enn 35 ° C.

Forrensede og avfettede stenger limes med epoksyharpiksbaserte forbindelser inn i borede hull eller freste spor. Diametrene på hullene eller dimensjonene til sporene skal være 5 mm større enn diametrene til de limte stengene.

Den beregnede bæreevnen til en slik stang for å trekke ut eller skyve langs og på tvers av fibrene i strakte og komprimerte skjøter av elementer av trekonstruksjoner laget av furu og gran bør bestemmes av formelen:

T = R sk ×p×(d + 0,005)×l×k s,

hvor d er diameteren til den limte stangen, m; l er lengden på den innebygde delen av stangen, m, som skal tas i henhold til beregningen, men ikke mindre enn 10d og ikke mer enn 30d; k с – koeffisient som tar hensyn til ujevn fordeling av skjærspenninger avhengig av lengden på den innebygde delen av stangen, som bestemmes av formelen: k с = 1,2 – 0,02×(l/d); Rsk er designbestandigheten til tre mot flis.

Avstanden mellom aksene til de limte stengene langs fibrene skal ikke være mindre enn S 2 = 3d, og til ytterkantene - ikke mindre enn S 3 = 2d.

Tilkoblinger av DC-elementer med lim.

Krav til lim for bærende konstruksjoner.

Lik styrke, soliditet og holdbarhet av limfuger i trekonstruksjoner kan kun oppnås ved å bruke vanntette strukturelle lim. Holdbarheten og påliteligheten til limforbindelsen avhenger av stabiliteten til limbindingene, typen lim, dets kvalitet, limteknologi, driftsforhold og overflatebehandling av platene.

Limsømmen skal gi en fugestyrke som ikke er dårligere enn treets styrke, mot flising langs fibrene og strekkfasthet over fibrene. Styrken til limfugen, som tilsvarer strekkstyrken til treet langs fibrene, er ennå ikke oppnådd, derfor må arealet til de limte overflatene i strakte fuger økes ca. 10 ganger ved å kutte avslutt med en gjæring eller en hakket tapp.

Tettheten av limets kontakt med overflatene som skal limes må skapes i den viskøse-flytende fasen av strukturlimet, som fyller alle utsparinger og ruhet, på grunn av evnen til å fukte overflaten som skal limes. Jo jevnere og renere kantene på de limte overflatene er og jo tettere de fester seg til hverandre, jo mer komplett er limingen, jo jevnere og tynnere er limsømmen. En trestruktur, monolittisk limt sammen fra tørre tynne plater, har en betydelig fordel i forhold til tømmer kuttet fra en solid tømmerstokk, men for å realisere disse fordelene er det nødvendig med streng overholdelse av alle betingelsene for teknologien for industriell produksjon av laminerte tømmerkonstruksjoner.

Etter herding av det strukturelle limet krever den dannede limfugen ikke bare lik styrke og soliditet, men også vannbestandighet, varmebestandighet og biostabilitet. Under testing bør ødeleggelsen av prototyper av limfuger hovedsakelig skje langs treet som limes, og ikke langs limsømmen (med ødeleggelse av interne, kohesive bindinger) og ikke i grenselaget mellom limsømmen og det limte materialet ( med ødeleggelse av grense, limbindinger).

Typer lim.

Limfuger har vært brukt i lang tid, hovedsakelig i snekring. På begynnelsen av 1900-tallet begynte man å bruke bærende trekonstruksjoner med kaseinlim i Sveits, Sverige og Tyskland. Proteinlim av animalsk opprinnelse, og spesielt av vegetabilsk opprinnelse, tilfredsstilte imidlertid ikke fullt ut kravene til koblinger av elementer i bærende konstruksjoner.

Utviklingen av kjemien til polymermaterialer og produksjonen av syntetiske lim er av stor betydning. Syntetiske polymermaterialer med planlagte egenskaper gjør det mulig å gi den nødvendige styrken og holdbarheten til limfuger. Jakten på det optimale utvalget av strukturelle lim og de tilsvarende modusene for kontinuerlig produksjon av limte strukturer fortsetter, men nå er det et sett med syntetiske lim som gjør det mulig å koble trebygningsdeler ikke bare med tre.

I motsetning til kasein og andre proteinlim, danner syntetiske strukturelle lim en sterk, vannbestandig limfuge som et resultat av en polymerisasjons- eller polykondensasjonsreaksjon. For tiden brukes hovedsakelig resorcinol, fenol-resorcinol, alkylresorcinol og fenollim. I henhold til SNiP II-22-80 avhenger valget av limtype av driftsforholdene for temperatur og fuktighet til de limte strukturene.

Elastisiteten og viskositeten til limfugen er spesielt viktig ved tilkobling av treelementer med metall, kryssfiner, plast og andre strukturelle elementer som har temperatur, krymping og elastiske egenskaper. Imidlertid er bruk av elastiske gummilim i belastede skjøter generelt uakseptabelt på grunn av den utilstrekkelige styrken til slike skjøter og deres overdrevne kryping under langvarig belastning.

Jo tørrere og tynnere platene som limes, jo mindre fare for sprekker i dem. Hvis det oppstår krymping av undertørkede plater selv før limfugen har herdet, men etter at pressetrykket har opphørt, vil bindingen bli irreversibelt skadet.

Typer limte skjøter.

Den strakte skjøten av limte elementer er fabrikkfremstilt på en tanntapp med en helning på de limte flatene på ca. 1:10. Denne enhetlige løsningen er ikke dårligere i styrke enn en gjæringsskjøtløsning (med samme helning), er mer økonomisk med tanke på vedforbruk og er mer teknologisk avansert i produksjonen; derfor må den erstatte alle andre typer ledd fullstendig under fabrikkproduksjonen.

Den taggete tappen fungerer like godt i strekk, bøying, torsjon og kompresjon. I henhold til tester er strekkstyrken til en slik KB_3-skjøt ikke lavere enn styrken til en solid blokk svekket av en knute, normal for kategori 1, som måler ¼-1/6 av bredden på den tilsvarende siden av elementet.

I praksis anbefales det å bruke det mest teknologisk avanserte alternativet med å kutte tapper vinkelrett på ansiktet. Dette alternativet er aktuelt for alle bredder av elementene som skal limes, selv litt skjeve. Ved sammenføyning av limte blokker av store seksjoner, er det nødvendig å bruke kald (eller varm) liming.

For skjøting av kryssfinerplater i fabrikkproduksjon er den samme enhetlige ikke-separerbare forbindelsestypen en gjæringsskjøt; dens bruk i stressede strukturelle elementer krever overholdelse av følgende betingelser: lengden på senen er tatt lik 10-12 kryssfinertykkelser, og retningen til fibrene til de ytre finérene (jakkene) må falle sammen med retningen til de virkende kreftene . Svekkelsen av vanlig kryssfiner med gjæringsskjøt tas i betraktning med koeffisienten K osl = 0,6, og for bakt kryssfiner med en koeffisient på 0,8.

Lim og lim-mekaniske forbindelser av elementer i strukturer ved hjelp av plast og prinsipper for deres beregning.

Limfuger er de mest effektive, allsidige og vanlige plastfugene. De gjør det mulig å lime alle materialer og plast. Ulemper med limfuger: lav tverrstrekkfasthet - avskalling og begrenset varmebestandighet. Det brukes termoherdende og termoplastiske lim.

For tilkoblingstyper, se fig. Lengden på limsømmen på hver side av skjøten (laplengden) bestemmes ved å beregne den for skjær, men ikke mindre enn 8 platetykkelser for asbestsement, 50 platetykkelser for metaller, 20 platetykkelser for glassfiber. Limfuger fungerer oftest i skjærkraft, men i noen tilfeller kan fugen oppleve krefter som gjør at den strekker seg, noe som kalles uttrekk. Avhengig av arten av fordelingen av strekkspenninger langs lengden av sømmen, skilles jevn og ujevn separasjon. Oftere er styrken til limlaget høyere enn styrken til materialet som limes; i dette tilfellet bestemmes designmotstanden av materialet som sammenføyes. For limfuger tas driftsforholdskoeffisientene i betraktning: temperaturfaktor; fuktighetsforhold; atmosfæriske forhold.

Metallklebende skjøter er kombinert, bestående av punktmetallfuger og et klebelag plassert langs hele sømmen. Det finnes limsveisede, limskruer og limnagler. De har høyere styrke med ujevn rivning. Sterkere i skjærkraft enn metallskjøter. Skjærstyrken til lim-metallskjøter er definert som styrken til en nagle, skrue eller sveisepunkt, multiplisert med en faktor på 1,25-2, som tar hensyn til limets arbeid. Styrken til en nagle eller skrue bestemmes fra knuse- eller skjærtilstanden, og styrken til sveisepunktet bestemmes ut fra skjærtilstanden.

Sveisede forbindelser av plastelementer og prinsipper for deres beregning.

Sveisede plastskjøter brukes til å skjøte elementer av samme termoplastiske materiale. Sveising utføres på grunn av den samtidige virkningen av høy temperatur og trykk. Fordeler: høy sømtetthet, hastighet på implementeringen, enkelhet av teknologiske operasjoner. Det er to sveisemetoder: sveising i en strøm av varm luft (ligner på gasssveising av metaller) og kontaktmetoden (brukes ved sveising av plexiglass, vinylplast, polyetylen). 1) Materialet og fyllstaven myknes i en strøm av varm luft oppvarmet til 250º. En varmepistol brukes som en kilde til varm luft. 2) For å lage en sveis ved hjelp av en av variantene av kontaktmetoden, kuttes kontaktstedene til de to delene som skal sammenføyes på en gjæring med en helning på 1:3...1:5, justert langs kontaktområdet og sikret i denne posisjonen. Sømmen blir deretter komprimert og oppvarmet. Styrken til sveisen er lavere enn styrken til materialet. For vinylplast er reduksjonen i styrke 15-35 % i kompresjon, strekk og bøyning, og ved testing for spesifikk slagstyrke reduseres styrken med 90 %.

Typer komposittstenger og hensyn til samsvar med tilkoblinger når du beregner dem for sentral kompresjon.

Samsvar– evnen til tilkoblinger under deformasjon av strukturer for å gjøre det mulig for de tilkoblede bjelkene eller brettene å bevege seg i forhold til den andre.

Typer komposittstenger: pakkestenger; stenger med korte avstandsstykker; stenger, hvor noen av grenene ikke er støttet i endene.

Pakkestenger. Alle grener av slike stenger er støttet i endene og oppfatter en trykkkraft, og avstandene mellom forbindelsene langs stangens lengde er små og overstiger ikke syv grentykkelser. Beregningen i forhold til x-x-aksen, vinkelrett på sømmene mellom grenene, utføres som for en solid seksjon, siden i dette tilfellet er fleksibiliteten til komposittstangen lik fleksibiliteten til en separat gren. Beregningen i forhold til y-y-aksen parallelt med sømmene utføres under hensyntagen til samsvar med forbindelsene. Med en liten avstand mellom forbindelsene langs stangens lengde, lik grenens frie lengde, området til de støttede grenene;

Fleksibiliteten til tilkoblinger forverrer ytelsen til et komposittelement sammenlignet med det samme elementet i en solid seksjon. For et komposittelement med komposittforbindelser reduseres bæreevnen, deformerbarheten øker, og arten av fordelingen av skjærkrefter langs lengden endres, derfor er det nødvendig å ta hensyn til samsvaret ved beregning og utforming av komposittelementer. av forbindelser.

Tenk på tre trebjelker hvis belastninger, spennvidder og tverrsnitt er de samme. La belastningen til disse bjelkene være jevnt fordelt. Den første bjelken er av massivt snitt, dvs. består av en bjelke. La oss kalle denne bjelken C. Treghetsmomentet til bjelkens tverrsnitt I c = bh 3 /12; motstandsmoment W c = bh 2 /6; avbøyning

f c = 5q n l 4 /384EI c.

Den andre bjelken P med sammensatt tverrsnitt består av to bjelker koblet sammen ved hjelp av fleksible forbindelser, for eksempel bolter. Dens treghetsmomenter og motstand vil være henholdsvis I p og W p; avbøyning f s.

Den tredje bjelken O i en sammensatt seksjon består av de samme bjelkene som den andre bjelken, men det er ingen forbindelser her og derfor vil begge bjelkene fungere uavhengig. Treghetsmomentet til den tredje bjelken er I o = bh 3 /48, som er 4 ganger mindre enn bjelker med massivt snitt. Motstandsmoment W o = bh 2 /12, som er 2 ganger mindre enn bjelker med massivt snitt. Nedbøyning f o = 5q n l 4 /384EI o, som er 4 ganger større enn nedbøyningen til en bjelke med massivt tverrsnitt.

La oss vurdere hva som vil skje på venstre støtte av bjelken når den deformeres under belastning. Den venstre støtten til en bjelke med solid seksjon vil rotere med en vinkel j, og for en bjelke av en sammensatt seksjon uten bånd, i tillegg til rotasjonen på venstre støtte, en forskyvning d o av den øvre bjelken i forhold til den nedre. vil skje.

I en komposittbjelke med duktile bånd vil boltene hindre bjelkene i å bevege seg, så det er mindre her enn i en bjelke uten bånd. Følgelig inntar en komposittbjelke med duktile bindinger en mellomposisjon mellom en bjelke med massivt snitt og en komposittbjelke uten bindinger. Derfor kan vi skrive: I c > I p > I o; W c > W p > W o; f c

Av disse ulikhetene følger det at de geometriske egenskapene til en sammensatt bjelke på ettergivende forbindelser I c, W p kan uttrykkes gjennom de geometriske egenskapene til en bjelke med solid tverrsnitt, multiplisert med koeffisienter mindre enn enhet, som tar hensyn til samsvar av forbindelsene: I p = k f I c og W p = k w W c, hvor k l og k w varierer henholdsvis fra 1 til I o /I c og fra 1 til W o /W c (med to streker I o /I c = 0,25, og Wo/Wc = 0,5.

Bjelkens avbøyning øker i henhold til reduksjonen i treghetsmomentet f p = f c / k l.

Beregningen av en sammensatt bjelke med duktile bånd reduseres dermed til beregningen av en bjelke med et massivt snitt med innføring av koeffisienter som tar hensyn til duktiliteten til båndene. Normalspenninger bestemmes av formelen: s og = M/W c k w £ R og, hvor W c er motstandsmomentet til en sammensatt bjelke som en solid; k w – koeffisient mindre enn enhet, tatt i betraktning obligasjoners overholdelse.

Avbøyningen av en sammensatt bjelke på ettergivende forbindelser bestemmes av formelen: f p = 5q n l 4 /384EI c k f £ f pr, hvor I c er motstandsmomentet til strålen som helhet; kf er en koeffisient mindre enn enhet som tar hensyn til samsvar med obligasjoner.

Verdiene til koeffisientene k w og k w er gitt i SNiP II-25-80 "Trekonstruksjoner. Designstandarder".

Antall bindinger bestemmes ved å beregne skjærkraften. Skjærkraften T over hele bjelkens bredde, lik tb, beregnes med formelen: T = QS/I.

Fordelingen av skjærkrefter langs lengden er lik fordelingen av tangentielle spenninger i form av en rett linje som går i en vinkel horisontalt. Den totale skjærkraften til bjelken i området fra støtten til punktet der T = 0 vil være geometrisk lik arealet av trekanten. I vårt tilfelle, med en jevnt fordelt last, er T = 0, hvis x = l/2, og da den totale skjærkraften H = M max S/I.

I en komposittbjelke med duktile forbindelser forblir verdien av den totale skjærkraften konstant. På grunn av tilkoblingenes samsvar vil imidlertid arten av fordelingen av skjærkrefter langs bjelkens lengde endres. Som et resultat av forskyvningen av stolpene vil det trekantede diagrammet bli til et krumlinjet diagram, nær en cosinuskurve. Hvis forbindelsene er plassert jevnt langs bjelkens lengde, kan hver forbindelse oppfatte en skjærkraft lik bæreevnen T c, og alle må oppfatte hele skjærkraften. Således, n c T c = M max S/I.

Driften av dette antallet tilkoblinger vil tilsvare ADEC-rektangelet, dvs. kommunikasjon i nærheten av støttene vil bli overbelastet. Derfor, når du beregner antall tilkoblinger, må to betingelser være oppfylt:

· antall jevnt plasserte koblinger i seksjonen av bjelken fra støtten til seksjonen med maksimalt moment må absorbere hele skjærkraften

nc = Mmax S/ITc;

· koblinger plassert i nærheten av støtter bør ikke overbelastes.

Forbindelsene i nærheten av støttene er overbelastet med 1,5 ganger, så for å overholde den andre betingelsen, må antallet økes med 1,5 ganger. Dermed vil det nødvendige antall forbindelser i seksjonen av bjelken fra støttene til seksjonen med maksimalt moment være n c = 1,5M max S/I br T c .

Metoden for å beregne trykkbøyende elementer av en komposittseksjon på duktile forbindelser forblir den samme som for elementer av en solid seksjon, men formlene tar i tillegg hensyn til samsvar med forbindelsene.

Ved beregning i bøyeplanet opplever komposittelementet kompleks motstand, og samsvar med forbindelsene tas i betraktning to ganger:

· introdusere koeffisienten k w , den samme som ved beregning av komposittelementer for tverrgående bøyning;

· beregning av koeffisienten x tar hensyn til elementets reduserte fleksibilitet.

Normal spenning bestemmes av formelen:

sc = N/F nt + Md/W ntkw £ Rc, hvor Md = Mq/x og x = 1 - l p 2 N/3000F br Rc; lp = ml c;

hvor k c er samsvarskoeffisienten til leddene, hentet fra eksperimentelle data om forskyvning av bindinger; b - bredden på tverrsnittskomponenten, cm; h - total høyde på tverrsnittet, cm; l beregnet - designlengde på elementet, m; n w - antall skjærfuger; n c er antall avstiverkutt i 1 m av en søm; for flere sømmer med forskjellig antall avstivningskutt tas gjennomsnittlig antall avstivere.

Nedbøyning f p = 5q n l 4 /384EIk x x £ f eks.

Når du bestemmer antall forbindelser som må plasseres i seksjonen fra støtten til seksjonen med maksimalt moment, må du ta hensyn til økningen i skjærkraft med et komprimert bøyeelement n c = 1,5M maks S/IT c x..

Sammenpressede bøyeelementer beregnes fra bøyeplanet omtrent uten å ta hensyn til bøyemomentet, d.v.s. som sentralt komprimerte komposittstenger.

Alle stoffer som inneholder et karbonatom, bortsett fra karbonater, karbider, cyanider, tiocyanater og karbonsyre, er organiske forbindelser. Dette betyr at de er i stand til å bli skapt av levende organismer fra karbonatomer gjennom enzymatiske eller andre reaksjoner. I dag kan mange organiske stoffer syntetiseres kunstig, noe som tillater utvikling av medisin og farmakologi, samt dannelse av høyfast polymer og komposittmaterialer.

Klassifisering av organiske forbindelser

Organiske forbindelser er den mest tallrike klassen av stoffer. Det er rundt 20 typer stoffer her. De er forskjellige i kjemiske egenskaper og forskjellige i fysiske kvaliteter. Deres smeltepunkt, masse, flyktighet og løselighet, samt deres aggregeringstilstand under normale forhold er også forskjellige. Blant dem:

• hydrokarboner (alkaner, alkyner, alkener, alkadiener, cykloalkaner, aromatiske hydrokarboner);
• aldehyder;
• ketoner;
• alkoholer (toverdige, enverdige, flerverdige);
• etere;
• estere;
• karboksylsyrer;
• aminer;
• aminosyrer;
• karbohydrater;
• fett;
• proteiner;
• biopolymerer og syntetiske polymerer.

Denne klassifiseringen gjenspeiler egenskapene til den kjemiske strukturen og tilstedeværelsen av spesifikke atomgrupper som bestemmer forskjellen i egenskapene til et bestemt stoff. Generelt ser klassifiseringen, som er basert på konfigurasjonen av karbonskjelettet, som ikke tar hensyn til egenskapene til kjemiske interaksjoner, annerledes ut. I henhold til bestemmelsene er organiske forbindelser delt inn i:

• alifatiske forbindelser;
• aromater;
• heterosykliske stoffer.

Disse klassene av organiske forbindelser kan ha isomerer i forskjellige grupper av stoffer. Egenskapene til isomerer er forskjellige, selv om deres atomsammensetning kan være den samme. Dette følger av bestemmelsene fastsatt av A.M. Butlerov. Dessuten er teorien om strukturen til organiske forbindelser det veiledende grunnlaget for all forskning innen organisk kjemi. Den er plassert på samme nivå som Mendeleevs periodiske lov.

Selve konseptet med kjemisk struktur ble introdusert av A.M. Butlerov. Det dukket opp i kjemiens historie 19. september 1861. Tidligere var det forskjellige meninger i vitenskapen, og noen forskere benektet fullstendig eksistensen av molekyler og atomer. Derfor var det ingen orden i organisk og uorganisk kjemi. Dessuten var det ingen mønstre som man kunne bedømme egenskapene til bestemte stoffer etter. Samtidig var det forbindelser som, med samme sammensetning, viste forskjellige egenskaper.

Uttalelsene til A.M. Butlerov ledet i stor grad utviklingen av kjemi i riktig retning og skapte et veldig solid grunnlag for det. Gjennom det var det mulig å systematisere de akkumulerte fakta, nemlig de kjemiske eller fysiske egenskapene til visse stoffer, mønstrene for deres inntreden i reaksjoner, etc. Til og med spådommen om måter å oppnå forbindelser og tilstedeværelsen av noen generelle egenskaper ble mulig takket være denne teorien. Og viktigst av alt, A.M. Butlerov viste at strukturen til molekylet til et stoff kan forklares fra synspunktet om elektriske interaksjoner.

Logikken til teorien om strukturen til organiske stoffer

Siden før 1861 mange i kjemi avviste eksistensen av et atom eller molekyl, ble teorien om organiske forbindelser et revolusjonerende forslag for den vitenskapelige verden. Og siden A. M. Butlerov selv bare går ut fra materialistiske konklusjoner, klarte han å tilbakevise filosofiske ideer om organisk materiale.

Han var i stand til å vise at molekylstrukturen kan gjenkjennes eksperimentelt gjennom kjemiske reaksjoner. For eksempel kan sammensetningen av et hvilket som helst karbohydrat bestemmes ved å brenne en viss mengde av det og telle det resulterende vannet og karbondioksidet. Mengden nitrogen i et aminmolekyl beregnes også under forbrenning ved å måle volumet av gasser og isolere den kjemiske mengden molekylært nitrogen.

Betrakter vi Butlerovs vurderinger om strukturavhengig kjemisk struktur i motsatt retning, oppstår en ny konklusjon. Nemlig: å kjenne den kjemiske strukturen og sammensetningen til et stoff, kan man empirisk anta dets egenskaper. Men viktigst av alt, Butlerov forklarte at i organisk materiale er det et stort antall stoffer som viser forskjellige egenskaper, men har samme sammensetning.

Generelle bestemmelser i teorien

Ved å vurdere og studere organiske forbindelser, utledet A. M. Butlerov noen av de viktigste prinsippene. Han kombinerte dem til en teori som forklarer strukturen til kjemiske stoffer av organisk opprinnelse. Teorien er som følger:

• i molekyler av organiske stoffer er atomer koblet til hverandre i en strengt definert sekvens, som avhenger av valens;
• kjemisk struktur er den umiddelbare rekkefølgen som atomer i organiske molekyler er forbundet med;
• den kjemiske strukturen bestemmer tilstedeværelsen av egenskapene til en organisk forbindelse;
• avhengig av strukturen til molekyler med samme kvantitative sammensetning, kan forskjellige egenskaper til stoffet vises;
• alle atomgrupper som er involvert i dannelsen av en kjemisk forbindelse har en gjensidig innflytelse på hverandre.

Alle klasser av organiske forbindelser er bygget i henhold til prinsippene i denne teorien. Etter å ha lagt grunnlaget, var A. M. Butlerov i stand til å utvide kjemi som et vitenskapsfelt. Han forklarte at på grunn av det faktum at karbon i organiske stoffer har en valens på fire, bestemmes mangfoldet av disse forbindelsene. Tilstedeværelsen av mange aktive atomgrupper avgjør om et stoff tilhører en bestemt klasse. Og det er nettopp på grunn av tilstedeværelsen av spesifikke atomgrupper (radikaler) at fysiske og kjemiske egenskaper vises.

Hydrokarboner og deres derivater

Disse organiske forbindelsene av karbon og hydrogen er de enkleste i sammensetning blant alle stoffene i gruppen. De er representert av en underklasse av alkaner og cykloalkaner (mettede hydrokarboner), alkener, alkadiener og alkatriener, alkyner (umettede hydrokarboner), samt en underklasse av aromatiske stoffer. I alkaner er alle karbonatomer bare forbundet med en enkelt C-C-binding, og det er derfor ikke et enkelt H-atom kan inkorporeres i hydrokarbonsammensetningen.

I umettede hydrokarboner kan hydrogen inkorporeres på stedet for den doble C=C-bindingen. C-C-bindingen kan også være trippel (alkyner). Dette gjør at disse stoffene kan inngå i mange reaksjoner som involverer reduksjon eller tilsetning av radikaler. For å gjøre det lettere å studere deres evne til å reagere, anses alle andre stoffer for å være derivater av en av hydrokarbonklassene.

Alkoholer

Alkoholer er organiske kjemiske forbindelser som er mer komplekse enn hydrokarboner. De syntetiseres som et resultat av enzymatiske reaksjoner i levende celler. Det mest typiske eksemplet er syntesen av etanol fra glukose som et resultat av fermentering.

I industrien oppnås alkoholer fra halogenderivater av hydrokarboner. Som et resultat av erstatningen av halogenatomet med en hydroksylgruppe, dannes alkoholer. Enverdige alkoholer inneholder bare én hydroksylgruppe, flerverdige alkoholer inneholder to eller flere. Et eksempel på en toverdig alkohol er etylenglykol. Flerverdig alkohol er glyserin. Den generelle formelen for alkoholer er R-OH (R er karbonkjeden).

Aldehyder og ketoner

Etter at alkoholer inngår reaksjoner av organiske forbindelser assosiert med utvinning av hydrogen fra alkoholgruppen (hydroksyl), lukkes dobbeltbindingen mellom oksygen og karbon. Hvis denne reaksjonen fortsetter gjennom alkoholgruppen lokalisert ved det terminale karbonatomet, resulterer det i dannelsen av et aldehyd. Hvis karbonatomet med alkoholen ikke er lokalisert på slutten av karbonkjeden, er resultatet av dehydreringsreaksjonen produksjonen av et keton. Den generelle formelen for ketoner er R-CO-R, aldehyder R-COH (R er hydrokarbonradikalet i kjeden).

Estere (enkle og komplekse)

Den kjemiske strukturen til organiske forbindelser av denne klassen er komplisert. Etere anses å være reaksjonsprodukter mellom to alkoholmolekyler. Når vann fjernes fra dem, dannes en forbindelse av R-O-R-mønsteret. Reaksjonsmekanisme: abstraksjon av et hydrogenproton fra en alkohol og en hydroksylgruppe fra en annen alkohol.

Estere er reaksjonsprodukter mellom en alkohol og en organisk karboksylsyre. Reaksjonsmekanisme: eliminering av vann fra alkohol- og karbongruppen til begge molekylene. Hydrogen skilles fra syren (ved hydroksylgruppen), og selve OH-gruppen separeres fra alkoholen. Den resulterende forbindelsen er avbildet som R-CO-O-R, hvor bøken R betegner radikalene - de resterende delene av karbonkjeden.

Karboksylsyrer og aminer

Karboksylsyrer er spesielle stoffer som spiller en viktig rolle i cellens funksjon. Den kjemiske strukturen til organiske forbindelser er som følger: et hydrokarbonradikal (R) med en karboksylgruppe (-COOH) festet til den. Karboksylgruppen kan bare være lokalisert ved det ytterste karbonatomet, fordi valensen til C i (-COOH)-gruppen er 4.

Aminer er enklere forbindelser som er derivater av hydrokarboner. Her, ved et hvilket som helst karbonatom, er det et aminradikal (-NH2). Det er primære aminer der en gruppe (-NH2) er bundet til ett karbon (generell formel R-NH2). I sekundære aminer kombineres nitrogen med to karbonatomer (formel R-NH-R). I tertiære aminer er nitrogen koblet til tre karbonatomer (R3N), hvor p er et radikal, en karbonkjede.

Aminosyrer

Aminosyrer er komplekse forbindelser som viser egenskapene til både aminer og syrer av organisk opprinnelse. Det finnes flere typer av dem, avhengig av plasseringen av amingruppen i forhold til karboksylgruppen. De viktigste er alfa-aminosyrer. Her er amingruppen lokalisert ved karbonatomet som karboksylgruppen er festet til. Dette tillater dannelsen av en peptidbinding og syntese av proteiner.

Karbohydrater og fett

Karbohydrater er aldehydalkoholer eller ketoalkoholer. Dette er forbindelser med en lineær eller syklisk struktur, samt polymerer (stivelse, cellulose og andre). Deres viktigste rolle i cellen er strukturell og energisk. Fett, eller snarere lipider, utfører de samme funksjonene, bare de deltar i andre biokjemiske prosesser. Fra et synspunkt av kjemisk struktur er fett en ester av organiske syrer og glyserol.

Transition d-elementer og deres forbindelser er mye brukt i laboratoriepraksis, industri og teknologi. De spiller også en viktig rolle i biologiske systemer. I forrige avsnitt og sekt. 10.2 ble det allerede nevnt at ioner av d-elementer som jern, krom og mangan spiller en viktig rolle i redokstitreringer og andre laboratorieteknikker. Her skal vi kun berøre bruken av disse metallene i industri og teknologi, samt deres rolle i biologiske prosesser.

Bruksområder som konstruksjonsmaterialer. Jernlegeringer

Noen d-elementer er mye brukt i konstruksjonsmaterialer, hovedsakelig i form av legeringer. En legering er en blanding (eller løsning) av et metall med ett eller flere andre elementer.

Legeringer hvis hovedbestanddel er jern kalles stål. Vi har allerede sagt ovenfor at alle stål er delt inn i to typer: karbon og legering.

Karbonstål. Basert på karboninnhold er disse stålene igjen delt inn i lavkarbon, middels karbon og høykarbon stål. Hardheten til karbonstål øker med økende karboninnhold. For eksempel er lavkarbonstål formbart og formbart. Den brukes i tilfeller der mekanisk belastning ikke er kritisk. De ulike bruksområdene for karbonstål er oppført i tabell. 14.10. Karbonstål står for opptil 90 % av den totale stålproduksjonen.

Legerte stål. Slike stål inneholder opptil 50 % innblanding av ett eller flere metaller, oftest aluminium, krom, kobolt, molybden, nikkel, titan, wolfram og vanadium.

Rustfritt stål inneholder krom og nikkel som jernforurensninger. Disse urenhetene øker hardheten til stålet og gjør det motstandsdyktig mot korrosjon. Sistnevnte egenskap skyldes dannelsen av et tynt lag krom(III)oksid på overflaten av stålet.

Verktøystål deles inn i wolfram og mangan. Tilsetning av disse metallene øker hardhet, styrke og motstand mot

Tabell 14.10. Karbonstål

høye temperaturer (varmebestandighet) av stål. Slike stål brukes til å bore brønner, lage skjærekanter av metallbearbeidingsverktøy og maskindeler som er utsatt for tung mekanisk belastning.

Silisiumstål brukes til fremstilling av forskjellige elektriske utstyr: motorer, elektriske generatorer og transformatorer.

Andre legeringer

I tillegg til jernlegeringer finnes det også legeringer basert på andre d-metaller.

Titanlegeringer. Titan kan lett legeres med metaller som tinn, aluminium, nikkel og kobolt. Titanlegeringer er preget av letthet, korrosjonsbestandighet og styrke ved høye temperaturer. De brukes i flyindustrien til å lage turbinblader i turbojetmotorer. De brukes også i medisinsk industri for å lage elektroniske enheter implantert i en pasients brystvegg for å normalisere unormale hjerterytmer.

Nikkellegeringer. En av de viktigste nikkellegeringene er Monel. Denne legeringen inneholder 65 % nikkel, 32 % kobber og små mengder jern og mangan. Den brukes til å lage kjøleskapskondensatorrør, propellaksler og i kjemisk industri, næringsmiddelindustri og farmasøytisk industri. En annen viktig nikkellegering er nikrom. Denne legeringen inneholder 60 % nikkel, 15 % krom og 25 % jern. En legering av aluminium, kobolt og nikkel kalt alnico brukes til å lage veldig sterke permanentmagneter.

Kobberlegeringer. Kobber brukes til å lage et bredt utvalg av legeringer. De viktigste av dem er oppført i tabellen. 14.11.

Tabell 14.11. Kobberlegeringer

Industrielle katalysatorer

d-elementer og deres forbindelser er mye brukt som industrielle katalysatorer. Eksemplene nedenfor gjelder kun for d-elementene i den første overgangsraden.

Titanklorid. Denne forbindelsen brukes som en katalysator for polymerisering av alkener ved bruk av Ziegler-metoden (se kapittel 20):

Oksyd. Denne katalysatoren brukes i neste trinn av kontaktprosessen for produksjon av svovelsyre (se kapittel 7):

Jern eller oksid. Disse katalysatorene brukes i Haber-prosessen for syntese av ammoniakk (se kapittel 7):

Nikkel. Denne katalysatoren brukes til å herde vegetabilske oljer under hydrogeneringsprosesser, for eksempel ved produksjon av margarin:

Kobber eller kobber(II)oksid. Disse katalysatorene brukes til å dehydrogenere etanol for å produsere etanal (eddikaldehyd):

Rhodium (et element i den andre overgangsserien) og platina (et element i den tredje overgangsserien) brukes også som industrielle katalysatorer. Begge brukes for eksempel i Ostwald-prosessen for å produsere salpetersyre (se kapittel 15).

Pigmenter

Vi har allerede nevnt at en av de viktigste kjennetegnene til d-elementer er deres evne til å danne fargede forbindelser. For eksempel skyldes fargen på mange edelstener tilstedeværelsen av små mengder d-metallurenheter (se tabell 14.6). Oksider av d-elementer brukes til å lage fargede glass. For eksempel gir kobolt (II) oksid glass en mørkeblå farge. En rekke d-metallforbindelser brukes i ulike industrier som pigmenter.

Titanoksid. Verdensproduksjonen av titanoksid overstiger 2 millioner tonn per år. Det brukes hovedsakelig som hvitt pigment i malingsindustrien og også i papir-, polymer- og tekstilindustrien.

Kromforbindelser. Kromalun (kromsulfatdodekahydrat) har en fiolett farge De brukes til farging i tekstilindustrien Kromoksid brukes som grønt pigment Pigmenter som kromgrønt, kromgult og kromrødt er laget av bly(IV)kromat .

Kaliumheksacyanoferrat(III). Denne forbindelsen brukes til farging, etsing og til fremstilling av blåkopipapir.

Koboltforbindelser. Koboltblått pigment består av koboltaluminat. Lilla og fiolette koboltpigmenter produseres ved å felle ut koboltsalter med jordalkalifosfater.

Andre industrielle applikasjoner

Så langt har vi sett på bruken av α-elementer som strukturelle legeringer, industrielle katalysatorer og pigmenter. Disse elementene har også mange andre bruksområder.

Krom brukes til å påføre et krombelegg på stålgjenstander, for eksempel bildeler.

Støpejern. Dette er ikke en legering, men råjern. Den brukes til å lage en rekke ting, for eksempel stekepanner, kumlokk og gasskomfyrer.

Kobolt. Isotopen brukes som en kilde til gammastråling for behandling av kreft.

Kobber er mye brukt i den elektriske industrien for å lage ledninger, kabler og andre ledere. Det brukes også til å lage kobberkloakkrør.

d-elementer i biologiske systemer

d-elementer spiller en viktig rolle i mange biologiske systemer. For eksempel inneholder den voksne menneskekroppen omtrent 4 g jern. Omtrent to tredjedeler av denne mengden kommer fra hemoglobin, det røde pigmentet i blod (se fig. 14.11). Jern er også en del av muskelproteinet myoglobin og akkumuleres i tillegg i organer som leveren.

Grunnstoffer som finnes i biologiske systemer i svært små mengder kalles sporstoffer. I tabellen 14.12 viser massen til ulike mineraler

Tabell 14.12. Gjennomsnittlig innhold av makro- og mikroelementer i den voksne menneskekroppen

Mangan er en viktig komponent i fjærfemat.

Mikronæringsstoffer som spiller en viktig rolle i sunn vekst av avlingsplanter inkluderer mange d-metaller.

elementer og noen mikroelementer i den voksne kroppen. Det skal bemerkes at fem av disse elementene tilhører d-metallene til den første overgangsrad. Disse og andre d-metall sporelementer utfører en rekke viktige funksjoner i biologiske systemer.

Krom deltar i prosessen med glukoseabsorpsjon i menneskekroppen.

Mangan er en del av forskjellige enzymer. Det er nødvendig for planter og er en vesentlig bestanddel av fuglemat, selv om det ikke er så viktig for sauer og storfe. Mangan er også funnet i menneskekroppen, men det er ennå ikke fastslått hvor nødvendig det er for oss. Mye mangan finnes i. Gode ​​kilder til dette elementet er nøtter, krydder og frokostblandinger.

Kobolt er viktig for sauer, storfe og mennesker. Det finnes for eksempel i vitaminet. Dette vitaminet brukes til å behandle pernisiøs anemi; det er også nødvendig for dannelsen av DNA og RNA (se kapittel 20).

Nikkel er funnet i vev i menneskekroppen, men dets rolle er ennå ikke fastslått.

Kobber er en viktig komponent i en rekke enzymer og er nødvendig for syntesen av hemoglobin. Planter trenger det, og sauer og storfe er spesielt følsomme for kobbermangel i kostholdet. Med mangel på kobber i fôret til sauer, vises lam med medfødte misdannelser, spesielt lammelser av baklemmer. I det menneskelige kostholdet er lever den eneste maten som inneholder betydelige mengder kobber. Små mengder kobber finnes i sjømat, belgfrukter, tørket frukt og frokostblandinger.

Sink er en del av en rekke enzymer. Det er nødvendig for produksjon av insulin og er en integrert del av enzymet anhydrase, som spiller en viktig rolle i respirasjonsprosessen.

Sykdommer forbundet med kynisk mangel

På begynnelsen av 1960-tallet. Dr. A. S. Prasad oppdaget i Iran og India en sykdom assosiert med sinkmangel i mat, som viser seg i langsom vekst av barn og anemi. Siden den gang har diettmangel på sink blitt identifisert som en viktig årsak til utviklingshemmet utvikling hos barn som lider av alvorlig underernæring. Sink er nødvendig for virkningen av T-lymfocytter, uten hvilke menneskekroppens immunsystem ikke kan bekjempe infeksjoner.

Sinktilskudd hjelper med alvorlig metallforgiftning, så vel som med noen arvelige sykdommer, som sigdcelleanemi. Sigdcelleanemi er en medfødt defekt av røde blodceller som finnes i urbefolkningen i Afrika. Hos personer med sigdcelleanemi har de røde blodcellene en unormal (sigd) form og er derfor ikke i stand til å frakte oksygen. Dette skjer på grunn av overmetning av røde blodlegemer med kalsium, som endrer fordelingen av ladninger på celleoverflaten. Tilsetning av sink til kostholdet får sinken til å konkurrere med kalsium og redusere den unormale cellemembranformen.

Sinktilskudd hjelper også i behandlingen av anoreksi (tap av appetitt) forårsaket av forstyrrelser i nervesystemet.

Så la oss si det igjen!

1. Det vanligste grunnstoffet på jorden er jern, etterfulgt av titan.

2. d-Elementer finnes som sporstoffer i planter, dyr og edelstener.

3. For industriell produksjon av jern brukes to malmer: hematitt og magnetitt

4. Jern produseres i en masovn ved å redusere jernmalm med karbonmonoksid. For å fjerne urenheter i form av slagg, tilsettes kalkstein til malmen.

5. Karbonstål produseres hovedsakelig ved hjelp av oksygenkonverteringsprosessen (Linz-Donawitz-prosessen).

6. En elektrisk smelteovn brukes til å produsere legert stål av høy kvalitet.

7. Titan oppnås fra ilmenittmalm ved hjelp av Croll-prosessen. I dette tilfellet blir oksidet i malmen først omdannet til

8. Nikkel oppnås fra pentlandittmalm. Nikkelsulfidet det inneholder, omdannes først til et oksid som deretter reduseres med karbon (koks) til metallisk nikkel.

9. For å skaffe kobber, brukes kopperkismalm (kobberkis). Sulfidet i den reduseres ved oppvarming under forhold med begrenset lufttilgang.

10. En legering er en blanding (eller løsning) av et metall med ett eller flere andre grunnstoffer.

11. Stål er legeringer av jern, som er deres hovedkomponent.

12. Jo høyere karboninnhold i dem, jo ​​større hardhet har karbonstål.

13. Rustfritt stål, verktøystål og silisiumstål er typer legert stål.

14. Legeringer av titan og nikkel er mye brukt i teknologi. Kobberlegeringer brukes til å lage mynter.

15. Kloridoksid er nikkeloksid og brukes som industrielle katalysatorer.

16. Metalloksider brukes til å lage fargede glass, andre metallforbindelser brukes som pigmenter.

17. d-metaller spiller en viktig rolle i biologiske systemer. For eksempel inneholder hemoglobin, som er det røde pigmentet i blod, jern.

8. Tiltrekker tilleggsmateriale. 2 poeng.

9. Går utover omfanget av spørsmålet ved å gi tilleggsinformasjon om kunstneren og verkets historie. Maks 4 poeng.

10. Teksten har enhet og konstruksjonslogikk. 2 poeng.

11. Leseferdighet. 2 poeng. (For hver feil trekkes 1 poeng, for feil i stavemåten av navn eller tittel - 2 poeng).

Karakter 10

Oppgave av den andre typen.Alternativ 2

Oppgave 2.2. Tenk på maleriet av B.M. Nemensky, analyserer det, beskriv det og formuler resonnementet ditt i form av en litterær tekst.

Hva jeg føler?

Hva vet jeg?

Hva jeg ser?

Hva ville kunstneren si?

"Soldatfedre" B.M. Nemensky.

Et av hovedtemaene som B.M. stadig vender tilbake til i sitt arbeid. Nemensky, - temaet for farskap: "Usikkerhet, godtroenhet, åpenhet i barndommen - og en fars makt, rett og vanskeligste plikt til å bestemme og svare." Minnet om følelser går tilbake til de første dagene av krigen, da soldatene i en frossen by praktisk talt utslettet av jordens overflate av de tilbaketrukne fascistene, fant en mirakuløst overlevende jente. Hun var dekket av rynker, som en gammel kvinne, og kunne ikke engang gråte. «Jeg husker hvor mye omsorg og smerte det var i alle soldatenes handlinger mot jenta. Så mye pinlig ømhet ... og knapt behersket hat: gjerningsmennene til katastrofen var rett rundt hjørnet», skriver kunstneren i sine memoarer. I filmen får den virkelige historien en symbolsk betydning: soldaten er livets frelser, soldatens følelser er som følelsene til en far - ønsket om å beskytte. På bakgrunn av ødelagte ovner og skjellkratre, en bitteliten jente omgitt av soldater, som et lys fra et reddet liv i en tett beskyttelsesring. Lyset kommer fra en liten skikkelse som lyser opp ansiktene til soldatene, det er han som "varmer deres hjerter, gir dem styrke til å fortsette oppdraget."

Analyse av svaret. Karakter.

1. Deltakeren formidler stemningen i arbeidet. 2 poeng.

4. Deltakeren avslører riktig betydningen av kunstverket. Maks 4 poeng.

5. Dybden av avsløringen av ideen til arbeidet. Maks 4 poeng.

6. Deltakeren bruker billedlig og ekspressivt språk for å formidle meningen og stemningen i arbeidet. Maks 4 poeng.

7. Svaret inneholder en personlig følelsesmessig vurdering. 2 poeng.

Maksimal poengsum 30 poeng.

11. klasse

Oppgave av den andre typen.Alternativ 2.

Oppgave 2.2. Tenk på maleriet av B.M. Nemensky (1945), analyser det og formuler resonnementet i form av en litterær tekst.

Eksempelspørsmål for å analysere et kunstverk:

Hva jeg føler?

Hvilket inntrykk gjør kunstverket? Hvilken følelse kan seeren oppleve? Hvordan hjelper skalaen, formatet og bruken av visse former og farger det følelsesmessige inntrykket av et verk?

Hva vet jeg?

Har filmen et plot? Hva vises? I hvilke omgivelser befinner de avbildede karakterene og gjenstandene seg? Konklusjon om verkets sjanger.

Hva jeg ser?

Hvordan er objekter ordnet i verket (fagkomposisjon)? Hvordan sammenlignes farger i verket (fargesammensetning)? Er det gjenstander i verket som symboliserer noe? Er komposisjonen av verket og dets hovedelementer symbolsk i naturen?

Hvem er hovedpersonen i verket?

Fremhev det viktigste fra det du ser. Forklar hvorfor dette virker viktigst for deg? På hvilken måte fremhevet kunstneren dette?

Hva ville kunstneren si?

Hva er tittelen på verket? Hvordan henger det sammen med handlingen og symbolikken? Hva tror du forfatteren av verket ønsket å formidle til folk? Er ditt første inntrykk av arbeidet og konklusjonene dine de samme?

Foreslått svar:"Mor" (1945). B.M. Nemensky.

Dette bildet etterlot umiddelbart ingen likegyldige, verken kritikere eller seere, sprutet ut hjemlengsel, stille ømhet for moren og sønnene adskilt av krigen. Et vanlig motiv for den tiden: soldater som sover på gulvet i en bondehytte. Men det hørtes nytt ut under børsten til den unge artisten. Ønsket om å male et bilde om vanlige russiske kvinner som moderlig hilste på soldater i hver landsby, i hver by, ønsket om å skrive om sin mor, som også tok seg av greske kunstnere i hennes Moskva-leilighet før eller etter turer til fronten, resulterte i et uttrykk for takknemlighet til kvinnen - mor, "stor takknemlighet til vanlige russiske kvinner som varmet oss med mors kjærlighet, kvinner hvis sorg og hvis tjenester til moderlandet verken kan måles eller belønnes." Det er ingen tilfeldighet at forfatterens trekk kan skjelnes i bildet av en ung soldat, nøye dekket med et varmt skjerf. Maleriet som ble stilt ut på All-Union-utstillingen ble umiddelbart berømt og ble anskaffet av Tretyakov-galleriet.

For referanse. Verk av B.M. Nemensky er malerier-tanker fylt med polyfonisk innhold. Prosessen med å lage dem er alltid lang, men dette betyr ikke at selve lerretet tar lang tid å male; kunstneren streber etter å "male raskt, i ett åndedrag." Det er prosessen som er kompleks og noen ganger smertefull - fra begynnelsen av en idé til dens modning: mange skisser, skisser, skisser, tvil.

Analyse av svaret. Karakter.

1. Deltakeren formidler stemningen i arbeidet. 2 poeng.

2. Deltakeren navngir sjangeren arbeid. 2 poeng.

3. Deltakeren analyserer verkets sammensetning. 2 poeng.

4. Deltakeren avslører riktig betydningen av kunstverket. Maks 4 poeng.

5. Dybden av avsløringen av ideen til arbeidet. Maks 4 poeng.

6. Deltakeren bruker billedlig og ekspressivt språk for å formidle meningen og stemningen i arbeidet. Maks 4 poeng.

7. Svaret inneholder en personlig følelsesmessig vurdering. 2 poeng.

8. Tiltrekker tilleggsmateriale. 2 poeng for hver forlengelse. Maks 4 poeng.

9. Går utover omfanget av spørsmålet ved å gi tilleggsinformasjon om kunstneren og verkets historie. Maks 4 poeng.

10. Leseferdighet. 2 poeng. (For hver feil trekkes 1 poeng, for feil i stavemåten av navn eller tittel - 2 poeng).

Maksimal poengsum 30 poeng.

Tredje type oppgaver

9. klasse

Oppgave av den tredje typen.valg 1

Oppgave 3.1.

3. Hvilken del av komposisjonen opptar det presenterte fragmentet?

4. Beskriv den generelle sammensetningen av verket og angi antall figurer som er avbildet på det, nevn viktige minneverdige detaljer.

5. Formuler og skriv ned temaet og ideen til arbeidet.

6. Angi kjente verk av samme kunstner.

«Bogatyrs» V.M. Vasnetsov, forfatter av "Alyonushka", "Ivan Tsarevich på den grå ulven". Lerretet skildrer de tre mest kjente episke heltene - Dobrynya Nikitich, Ilya Muromets og Alyosha Popovich på patrulje. Fragmentet representerer venstre side av lerretet - Dobrynya Nikitich på en hvit hest. Han tar sverdet ut av sliren. I midten, på en svart hest, er avbildet den mektigste av dem, Ilya Muromets. Han ser i det fjerne under håndflaten, holder et spyd i den ene hånden og en damaskklubbe i den andre. Til høyre, på en bukthest, holder Alyosha Popovich en bue og piler i hendene. Sammenlignet med kameratene er han ung og slank. Alyosha Popovich har en harpe på siden. Tre helter står på en vid slette, og blir til lave åser, midt mellom vissent gress og sporadiske små grantrær. Himmelen er overskyet og alarmerende. Arbeidet formidler ideen om at Rus har pålitelige forsvarere.

Analyse av svaret. Karakter.

Deltakeren identifiserer artistens navn korrekt. 2 poeng.

2. Deltakeren bestemmer riktig navn på maleriet 2 poeng.

3. Bestemmer riktig sted for fragmentet i sammensetningen. 2 poeng.

4. Navngir 12 andre objekter korrekt og deres komposisjonsposisjon. Maks 12 poeng for denne delen av oppgaven.

5. Beskriver den generelle sammensetningen av verket. 2 poeng.

6. Angir riktig antall figurer. 2 poeng.

7. Navngir temaet for arbeidet. 2 poeng.

8. Avslører ideen til arbeidet. 2 poeng.

9. Presenterer svaret kompetent og sammenhengende. 2 poeng.

10. Går utover spørsmålet og formidler stemningen i bildet, dets semantiske belastning. 2 poeng.

Maksimal poengsum 30 poeng.

Maksimal poengsum for den tredje typen oppgave er 30 poeng.

Karakter 10

Oppgave av den tredje typen.valg 1

Oppgave 3.1.Identifiser verk etter fragment:

1. Skriv titlene på tre verk.

3. Skriv etter hvilke karakteristiske trekk ved skrivestilen du kjenner igjen forfatteren.

4. Skriv generelle kunstneriske kjennetegn ved de tre innsendte verkene.

5. Angi kjente verk av samme kunstner.

6. Angi tidspunktet da kunstneren arbeidet.

7. Nevn egenskapene som er karakteristiske for denne perioden med utvikling av kunst.

Foreslått svar.

Fragmenter av verk av M. Vrubel "Demon", "Pan", "Portrait of Savva Mamontov" presenteres. Vrubels kunstneriske stil er gjenkjennelig på de store og dristige strekene som er karakteristiske for denne kunstneren, som han formidler volumet og teksturen til det som er avbildet, samt en ganske mørk farge. Begge funksjonene kan leses i alle tre verkene. Kunstnerens arbeid er assosiert med slutten av 1800-tallet, som var preget av en stemning av forutanelse om verdens undergang og søken etter nye representasjonsmidler. Andre kjente verk av Vrubel er "The Swan Princess", "Lilac", "Fortune Teller", "Pearl", "Princess Dream".

Analyse av svaret. Karakter.

2. Angir den nøyaktige tittelen på hvert verk - 2 poeng (for en unøyaktig tittel gis 1 poeng) = 6 poeng.

3. Påpeker riktig 2 trekk ved skrivestil - 2 poeng for hver = 4 poeng.

4. Finner riktig de navngitte trekkene i de presenterte tre verkene – 2 poeng.

5. Angir i tillegg funksjonen til en av egenskapene – 2 poeng.

6. Angir riktig kunstnerens kreative tid – 2 poeng.

7. Påpeker riktig to trekk som er karakteristiske for denne perioden med utvikling av kunst - 2 poeng for hver = 4 poeng.

8. Riktig navn på et kjent verk av en kunstner – 2 poeng.

9. Kompetent forbereder arbeidet – 2 poeng.

En kommentar: Allerede i oppgaven på skoletrinnet kan deltakeren demonstrere høyere bevissthet enn programmet gir og få en høyere poengsum.

11. klasse

Oppgave av den tredje typen.valg 1

Oppgave 3.1.Identifiser det kunstneriske lerretet etter fragment:

1. Skriv hva som vises på den.

3.Hvilken del av komposisjonen opptar det presenterte fragmentet?

4.Beskriv den generelle sammensetningen av verket og angi antall figurer avbildet på det.

5. Nevn viktige, minneverdige detaljer.

6.Nevn hovedsjangeren som artisten jobbet i.

7. Angi kjente verk av samme kunstner.

Foreslått svar.

Et fragment av det berømte verket av Valentin Serov "Girl with Peaches" er forgrunnen til maleriet (var. ill. 1), som viser en jente i en myk rosa bluse, i kontrast til hennes mørke hudfarge, sittende ved et bord dekket med en hvit duk, som hun ligger en kniv og fersken på uten redskaper, rett på bladene, som skaper et inntrykk av friskhet og renslighet, forsterket av sollyset fra vinduet bak jenta. En av ferskenene er i hendene på en jente, noe som får seeren til å huske den fløyelsmyke følelsen når han berører overflaten av denne frukten. Andre kjente verk av mesteren inkluderer "The Rape of Europa", "Portrait of M.N. Ermolova", "Portrett av Chaliapin". Serov var en strålende portrettmaler.

Analyse av svaret. Karakter.

1. Deltakeren identifiserer artistens navn korrekt. 2 poeng.

2. Deltakeren bestemmer riktig navn på maleriet 2 poeng.

3. Bestemmer riktig sted for fragmentet i sammensetningen. 2 poeng.

4. Navngir detaljene, deres komposisjonelle betydning og posisjon korrekt. Maks 8 poeng for denne delen av oppgaven.

5. Beskriver den generelle sammensetningen av verket. 2 poeng.

6. Angir riktig antall figurer. 2 poeng.

7. Navngir hovedsjangeren kunstneren arbeider innenfor. 2 poeng.

8.Nevner 3 kjente verk av kunstneren. 2 poeng for hver = 6 poeng.

9. Presenterer svaret kompetent og sammenhengende. 2 poeng.

10. Går utover spørsmålet og gir en analyse av maleriets komposisjon. 2 poeng.

Maksimal poengsum 30 poeng.

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Oppgaver av den fjerde typen

9. klasse

Oppgave av den fjerde typen.valg 1

Oppgave 4.1. Hva eller hvem er ODD i rekken? Understrek det ekstra ordet, skriv det i tabellen og forklar kort valget ditt.

1. Aiskylos, Sofokles, Euripides, Aristofanes.

2. Jambisk, sonett, amfibrachium, trochee, anapest.

3. Maleri, grafikk, skulptur, musikk, arkitektur.

4. Hieroglyf, bokstav, rune, grafikk, tall.

5. Filigran, farget glass, batikk, mosaikk, landskap.

6. Frakk frakk, støvler, toga, tunika, chiton.

Svar:

Radnummer	Overflødig ord	Kort begrunnelse for valg
	Aristofanes	En komiker, ikke en tragedier
		Poetisk sjanger, ikke meter.
		En tidsmessig snarere enn romlig form for kunst.
		En kunstform, ikke et tegn.
		Sjanger, ikke teknikk.
	Over kneet støvler	Sko, ikke klær

Analyse av svaret. Karakter.

1. Deltakeren identifiserer 6 navn og begreper korrekt. Ett poeng for hvert riktig valg. 6 poeng.

2. Deltakeren begrunner valget riktig. 2 poeng for hver riktig begrunnelse. 12 poeng.

3. Deltakeren skriver ut svaret riktig og nøyaktig. 2 poeng.

Karakter 10

Oppgave av den fjerde typen.valg 1

Oppgave 4.1. Hva eller hvem er ODD i rekken? Understrek det ekstra ordet, skriv det i tabellen og forklar kort valget ditt.

1. Klassisisme, romantikk, psykologisme, modernisme, sentimentalisme.

2. Femkuppel-, enkeltkuppel-, bul- og hjelmformede kupler, spir, telt.

3. Vivaldi, Bach, Haydn, Verdi, Mozart, Handel.

4. Schena, orkester, buskins, protagonist, spotlights.

5. «Figaros ekteskap», «Barberen fra Sevilla», «Don Juan», «Tryllefløyten».

Svar:

Radnummer	Overflødig ord	Kort begrunnelse for valg
	Psykologi	er ikke en kunststil
		er ikke en arkitektonisk detalj av russisk tempelarkitektur
		komponist fra 1800-tallet, ikke 1700-tallet
		ble ikke brukt i gammelt teater
	"Barberen fra Sevilla"	opera av Rossini, ikke Mozart

Analyse av svaret. Karakter.

1. Deltakeren identifiserer 5 navn og begreper korrekt. To poeng for hvert riktig valg. 10 poeng.

2. Deltakeren begrunner valget riktig. 2 poeng for hver begrunnelse 10 poeng.

Maks poengsum 20 poeng.

11. klasse

Oppgave av den fjerde typen.Alternativ 2

Oppgave 4.1. Match konseptet med dets definisjon. Sett inn de riktige bokstavene i tabellen. Definer de resterende begrepene.

1 - Adagio. 2 - Høy lettelse. 3 - Livet. 4 - Impasto. 5 - Buttress. 6 - Metafor. 7 - Opptreden. 8 - Plein air. 9 - Synkope. 10 - Eklektisisme.

EN. et skifte i rytmisk støtte i musikk fra en sterk beat til en svak beat, det vil si et avvik mellom de rytmiske og metriske aksentene.

B. en tykk, rik påføring av maling, ofte brukt i oljemaling, spesielt for å forsterke lyseffekten.

I. ekstra støtte som tar på seg vekten av gulvet. En vertikal støtte i eller utenfor en bygning.

G. sakte tempo; et musikkstykke eller en del av det fremført i dette tempoet er vanligvis en av midtsatsene i en symfoni, kvartett, sonate osv.

D. billedteknikk for å skildre objekter i naturlig lys og under naturlige forhold.

E. en sjanger av kirkelitteratur som beskriver helgeners liv og gjerninger.

OG. en type kunstnerisk trope (gresk tropos - "vending"), en av metodene for kunstnerisk dannelse, som består i å bringe sammen og koble sammen individuelle bilder som ikke er sammenkoblet i det virkelige liv til en helhet.

Z. en form for moderne kunst der verket er sammensatt av handlingene til en kunstner eller gruppe på et bestemt sted og tid.

OG. kunstig kombinasjon av elementer av innhold og form som har ulik opprinnelse.

Svar:

2. Høyrelieff er en type skulptur der et konvekst bilde stikker ut over bakgrunnsplanet med mer enn halvparten av volumet.

Responsanalyse, evaluering.

1. Deltakeren korrelerer 9 begreper korrekt med definisjoner. 2 poeng for hver korrekt korrelasjon. 18 poeng.

2. Deltakeren gir riktig definisjon av det gjenværende konseptet. 2 poeng.

Maks poengsum 20 poeng.

Maksimal poengsum for første runde er 124 poeng.

**************************************************************************************************************************************************************************************************

EKSEMPEL EMNE I ANDRE RUNDE OPPGAVER

9. klasse

1. Presenter i form av en presentasjon en plan for en TV-sending dedikert til 115-årsjubileet for Statens russiske museum (åpnet for besøkende i 1898). Foreslå hvordan du kan popularisere informasjon om samlingen hans ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

2. Presenter i form av en presentasjon scenariet for kvelden dedikert til 200-årsjubileet for fødselen til A. S. Dargomyzhsky (1813-1869). Bestem omfanget av arrangementet: om denne kvelden skal være på skolen eller i hele byen.

3. Presenter i form av en presentasjon konseptet med en utstilling dedikert til 135-årsjubileet for fødselen til B. Kustodiev (1878-1927). Foreslå hvordan vi kan popularisere informasjon om verkene hans ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

4. Presenter i form av en presentasjon programmet for kveldskonserten dedikert til 140-årsjubileet for fødselen til S.V. Rachmaninov. Bruk lydfiler. Foreslå hvordan du kan popularisere informasjon om verkene hans ved å bruke reproduksjoner og lydfiler i bymiljøet.

Karakter 10

Presenter i form av en presentasjon en plan for en museumsutstilling dedikert til de første trykte bøkene:

Til 450-årsjubileet for det første russiske trykkeriet til Ivan Fedorov og Pyotr Mstislavets i Moskva (1563);

Til 435-årsjubileet for Ivan Fedorovs "ABC" (1578) - den første boken for verdslige formål (russisk primer "ABC");

Til 310-årsjubileet for "Aritmetikk" av Leonty Magnitsky, som først erstattet bokstaver med arabiske tall (1703);

Til 50-årsjubileet for Statens offentlige historiske bibliotek i Moskva (1863).

Avslør hovedstadiene i bokillustrasjonens historie. Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

Presenter i form av en presentasjon de arkitektoniske trekkene til de første bygningene der det russiske vitenskapsakademiet var lokalisert:

Til 230-årsjubileet for opprettelsen av det russiske akademiet (1783);

Til 270-årsjubileet for fødselen til prinsesse Ekaterina Romanovna Dashkova (1743-1810).

Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

7. Presenter i form av en presentasjon planen for utstillingen dedikert til 165-årsjubileet for fødselen til V.I. Surikov (1848-1916). Forklar utvalget av malerier og logikken i deres arrangement. Foreslå hvordan du kan popularisere informasjon om hans liv og arbeid ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

8. Lag en lysbildefilm (presentasjon) om F.I. Chaliapin (på 140-årsdagen for hans fødsel). Foreslå hvordan du kan popularisere informasjon om verkene hans ved å bruke reproduksjoner og lydfiler i bymiljøet.

9. Presenter i form av en presentasjon en plan for en ekskursjon rundt Mikhailovskoye naturreservat. Fortell oss om hagekulturen og bygningenes natur (til 110-årsjubileet for fødselen til S.S. Geichenko). Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

11. klasse

10. Presenter i form av et presentasjonsmateriale om skapelsens historie og de første årene med aktiviteten til Moskva kunstteater. Avslør de kunstneriske prinsippene som skiller det nye teatret fra andre (på 150-årsjubileet for fødselen til K.S. Stanislavsky). Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved hjelp av reproduksjoner, filmklipp og lydfiler i bymiljøet.

11. Presenter i form av en presentasjon et TV-program dedikert til Maly Theatre:

Til 190-årsjubileet for fødselen til A.N. Ostrovsky (1823-1886);

Til 85-årsjubileet for fødselen til Elina Bystritskaya (1928).

Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved hjelp av reproduksjoner, filmklipp og lydfiler i bymiljøet.

12. Komponer og presenter i form av en presentasjon en quiz om russisk teaters historie. Tenk over og forestill deg formen for implementeringen på skalaen til din lokalitet og metoden for å avgjøre vinnerne.

13. Presenter i form av en presentasjon en fortelling om virksomheten til S.M. Eisenstein (1898-1948) (på 115-årsdagen for hans fødsel). Avslutt presentasjonen med en quiz basert på materialet. Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved hjelp av reproduksjoner, filmklipp og lydfiler i bymiljøet.

14. Presenter i form av en presentasjon en historie om den kunstneriske originaliteten til A.A.s verk. Plastova (1893-1972) (på 120-årsdagen for hans fødsel). Avslutt presentasjonen med kreative oppgaver. Foreslå hvordan du kan popularisere informasjonen du har samlet ved å bruke reproduksjoner i bymiljøet.

Evalueringskriterier for andre runde (hjemmelekser)

Evne til å formulere tema, problemstilling og formål med utsagnet – 4 poeng.

2. Kunnskap om problematikkens historie, bruk av kultur- og kunsthistorisk materiale - 4 poeng for hvert sitat eller presentasjon av synspunktet til en kunstkritiker eller historiker (ikke mer enn 16 poeng).

3. Rimelig tiltrukket illustrasjoner – 1 poeng for hver (ikke mer enn 18 poeng);

4. Originalitet til tilnærming til strukturering av materialet – 2 poeng.

5. Meningsfull og logisk bruk av illustrasjonsmateriale – 2 poeng.

6. Kompetent tale – 2 poeng.

7. Overbevisende presentasjon – 2 poeng.

8. Klarhet i presentasjonen – 2 poeng.

9. Presentasjonsfrihet – 2 poeng.

10. Uavhengighet av utvikling – 2 poeng.

11. Evne til å forstå spørsmål som stilles, finne svar og lede en diskusjon 4 punkter.

12. Viljesterke egenskaper (vilje til dialog, velvilje, kontakt) 4 poeng.

Oppgaver Dokument

... KL gjorde på analyse av grammatiske strukturer tekster, hvilken ble vurdert Hvordan... Dake presenterte absolutt gjenkjennelig egenskaper, hvilken finnes på russisk... hvem ideologier inngår i sosial kommunikasjon og dermed vei hjelp ...

D-blokken inkluderer 32 elementer i det periodiske systemet. d-elementer er inkludert i 4.--7. store perioder. Gruppe IIIB-atomer har det første elektronet i d-orbitalen. I påfølgende B-grupper er d-undernivået fylt med opptil 10 elektroner (derav navnet d-elementer). Strukturen til de ytre elektronskallene til d-blokkatomene er beskrevet av den generelle formelen (n-1)d a ns b, hvor a = 1--10, b = 1--2.

Et trekk ved elementene i disse periodene er en uforholdsmessig langsom økning i atomradius med økende antall elektroner. Denne relativt langsomme endringen i radier forklares av den såkalte lantanidkompresjonen på grunn av penetrasjon av ns elektroner under d-elektronlaget. Som et resultat er det en liten endring i de atomære og kjemiske egenskapene til d-elementer med økende atomnummer. Likheten mellom kjemiske egenskaper manifesteres i den karakteristiske egenskapen til d-elementer for å danne komplekse forbindelser med en rekke ligander.

En viktig egenskap til d-elementer er variabel valens og følgelig en rekke oksidasjonstilstander. Denne funksjonen er hovedsakelig assosiert med ufullstendigheten til det pre-ytre d-elektronlaget (bortsett fra elementer i IB- og IIB-gruppene). Muligheten for eksistensen av d-elementer i forskjellige oksidasjonstilstander bestemmer et bredt spekter av redoksegenskaper til elementene. I lavere oksidasjonstilstander viser d-elementer egenskapene til metaller. Med en økning i atomnummeret i gruppene B avtar de metalliske egenskapene naturlig.

I løsninger viser oksygenholdige anioner av d-elementer med den høyeste oksidasjonstilstanden sure og oksiderende egenskaper. Kationiske former med lavere oksidasjonstilstander er preget av grunnleggende og reduserende egenskaper.

d-elementer i mellomliggende oksidasjonstilstander viser amfotere egenskaper. Disse mønstrene kan vurderes ved å bruke eksemplet med molybdenforbindelser:

Med en endring i egenskaper endres fargen på molybdenkomplekser i forskjellige oksidasjonstilstander (VI - II):

I perioden med økende kjerneladning observeres en reduksjon i stabiliteten til forbindelser av elementer i høyere oksidasjonstilstander. Parallelt øker redokspotensialene til disse forbindelsene. Den største oksidasjonsevnen er observert i ferrationer og permanganationer. Det skal bemerkes at i d-elementer, når den relative elektronegativiteten øker, øker de sure og ikke-metalliske egenskapene.

Ettersom stabiliteten til forbindelser øker når de beveger seg fra topp til bunn i B-grupper, reduseres deres oksiderende egenskaper samtidig.

Det kan antas at under biologisk evolusjon ble forbindelser av grunnstoffer i mellomliggende oksidasjonstilstander, som er preget av milde redoksegenskaper, valgt. Fordelene med et slikt utvalg er åpenbare: de bidrar til jevn flyt av biokjemiske reaksjoner. En reduksjon i RH-potensialet skaper forutsetninger for en mer subtil "regulering" av biologiske prosesser, noe som sikrer en energigevinst. Kroppens funksjon blir mindre energikrevende, og derfor mer økonomisk i matforbruk.

Fra et evolusjonssynspunkt blir eksistensen av d-elementer i lavere oksidasjonstilstander rettferdiggjort for organismen. Det er kjent at Mn 2+, Fe 2+, Co 2+ ioner under fysiologiske forhold ikke er sterke reduksjonsmidler, og Cu 2+ og Fe 2+ ioner viser praktisk talt ikke reduserende egenskaper i kroppen. En ytterligere reduksjon i reaktivitet oppstår når disse ionene interagerer med bioorganiske ligander.

Ovennevnte kan synes å motsi den viktige rollen til bioorganiske molybden(V)- og (VI)-komplekser i ulike organismer. Dette stemmer imidlertid også overens med det generelle mønsteret. Til tross for den høye graden av oksidasjon, viser slike forbindelser svake oksiderende egenskaper.

Det er nødvendig å merke seg de høye kompleksdannende evnene til d-elementer, som vanligvis er betydelig høyere enn de til s- og p-elementer. Dette forklares først og fremst av d-elementers evne til å være både donorer og akseptorer av et elektronpar som danner en koordinasjonsforbindelse.

Når det gjelder kromhydroksokomplekset [Cr(OH) 6 ], er 3-metallionet en akseptor av et elektronpar. Hybridisering av 3d 2 4sp 3 orbitalene av krom gir en mer stabil energitilstand enn når kromelektronene er lokalisert i orbitalene til hydroxogrupper.

Forbindelsen [CrCl 4 ] 2- dannes tvert imot som et resultat av at de udelte d-elektronene til metallet okkuperer de frie d-orbitalene til liganden, siden energien til disse orbitalene i dette tilfellet er Nedre.

Egenskapene til Cr 3+-kationen viser variabiliteten til koordinasjonstallene til d-elementer. Oftest er dette partall fra 4 til 8, tallene 10 og 12 er mindre vanlige. Det skal bemerkes at det ikke bare er mononukleære komplekser. Tallrike di-, tri- og tetra-nukleære koordinasjonsforbindelser av d-elementer er kjent.

Et eksempel er det binukleære koboltkomplekset [Co 2 (NH 3) 10 (O 2)] (NO 3) 5, som kan tjene som en modell av en oksygenbærer.

Mer enn 1/3 av alle mikroelementer i kroppen er d-elementer. I organismer eksisterer de i form av komplekse forbindelser eller hydratiserte ioner med en gjennomsnittlig hydreringsskallutvekslingstid på 10 -1 til 10 -10 s. Derfor kan det hevdes at "frie" metallioner ikke eksisterer i kroppen: de er enten deres hydrater eller hydrolyseprodukter.

I biokjemiske reaksjoner manifesterer d-elementer seg oftest som kompleksdannende metaller. Ligandene i dette tilfellet er biologisk aktive stoffer, vanligvis av organisk natur eller anioner av uorganiske syrer.

Proteinmolekyler danner biouorganiske komplekser med d-elementer - klynger eller bioklynger. Metallionet (metallkompleksdannende middel) er lokalisert inne i klyngehulen, og interagerer med de elektronegative atomene til proteinets bindende grupper: hydroksyl (--OH), sulfhydryl (--SH), karboksyl (--COOH) og aminogrupper av proteiner (H 2N - ). For at et metallion skal trenge inn i et klyngehulrom, er det nødvendig at diameteren på ionet står i forhold til størrelsen på hulrommet. Dermed regulerer naturen dannelsen av bioklynger med ioner av d-elementer av visse størrelser.

De mest kjente metalloenzymene: karbonsyreanhydrase, xantinoksidase, succinatdehydrogenase, cytokromer, rubredoksin. De er bioklynger, hvis hulrom danner sentre for å binde underlag med metallioner.

Bioclusters (proteinkomplekser) utfører ulike funksjoner.

Transportproteinkomplekser leverer oksygen og nødvendige elementer til organer. Metallkoordinering skjer gjennom oksygenet til karboksylgruppene og nitrogenet til aminogruppene i proteinet. I dette tilfellet dannes en stabil chelatforbindelse.

D-elementer (kobolt, nikkel, jern) fungerer som koordinerende metaller. Et eksempel på et jernholdig transportproteinkompleks er transferrin.

Andre bioklynger kan utføre en batteri (lagring) rolle - disse er jernholdige proteiner: hemoglobin, myoglobin, ferritin. De vil bli vurdert når egenskapene til gruppe VIIIB beskrives.

Grunnstoffene Zn, Fe, Co, Mo, Cu er livsviktige og er en del av metalloenzymer. De katalyserer reaksjoner som kan deles inn i tre grupper:

Syre-base interaksjoner. Sinkionet som er involvert er en del av karbonsyreanhydraseenzymet, som katalyserer den reversible hydreringen av CO 2 i biologiske systemer.

Redoks-interaksjoner. Fe, Co, Cr, Mo ioner er involvert. Jern er en del av cytokrom, under prosessen skjer elektronoverføring:

Fe 3+ > Fe 2+ + e -

3. Oksygenoverføring. Fe, Cu er involvert. Jern er en del av hemoglobin, kobber er en del av hemocyanin. Det antas at disse elementene binder seg til oksygen, men ikke oksideres av det.

D-elementforbindelser absorberer selektivt lys med forskjellige bølgelengder. Dette fører til utseendet av farge. Kvanteteori forklarer selektiviteten til absorpsjon ved splitting av d-subnivåer av metallioner under påvirkning av ligandfeltet.

Følgende fargereaksjoner på d-elementer er velkjente:

Mn 2+ + S 2- = MnSv (kjøttfarget sediment)

Нg 2+ + 2I - = НgI 2 v (gult eller rødt bunnfall)

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 (kons.) = K 2 SO 4 + H 2 O + 2CrO 3 v

(oransje krystaller)

Reaksjonene ovenfor brukes i analytisk kjemi for kvalitativ bestemmelse av de tilsvarende ionene. Ligningen for reaksjonen med dikromat viser hva som skjer når man tilbereder en "kromblanding" for vask av kjemiske oppvask. Denne blandingen er nødvendig for å fjerne både uorganiske og organiske avleiringer fra overflaten av kjemikalieflasker. For eksempel fettflekker som alltid sitter igjen på glasset etter berøring med fingrene.

Det er nødvendig å ta hensyn til det faktum at d-elementer i kroppen sikrer lanseringen av de fleste biokjemiske prosesser som sikrer normalt liv.