Die Lydersen-Methode[1] ist eine Gruppenbeitragsmethode zur Abschätzung der kritischen Größen , und . Die Lydersen-Methode ist Vorbild für viele neuere Modelle nach Joback[2], Ambrose[3], Constantinou und Gani[4] u. a. Die Lydersen-Methode basiert im Falle der Abschätzung der kritischen Temperatur auf der Guldberg-Regel, welche die kritische Temperatur in ein Verhältnis zum Normalsiedepunkt setzt.

Bestimmungsgleichungen

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  • Kritische Temperatur:
     
  • Kritischer Druck:
     
  • Kritisches Volumen:
     

  ist der Normalsiedepunkt,   die molare Masse,   sind Gruppenbeiträge (unterschiedlich für die einzelnen Größen) für funktionelle Gruppen eines Moleküls.

Gruppenbeiträge

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Gruppe Gi (Tc) Gi (Pc) Gi (Vc) Gruppe Gi (Tc) Gi (Pc) Gi (Vc)
–CH3,–CH2 0,020 0,227 55,0 >CH 0,012 0,210 51,0
–C< 0,210 41,0 =CH2,=CH 0,018 0,198 45,0
=C<,=C= 0,198 36,0 =C–H,=C– 0,005 0,153 36,0
–CH2–(Ring) 0,013 0,184 44,5 >CH– (Ring) 0,012 0,192 46,0
>C< (Ring) −0,007 0,154 31,0 =CH–,=C<,=C=(Ring) 0,011 0,154 37,0
–F 0,018 0,224 18,0 –Cl 0,017 0,320 49,0
–Br 0,010 0,500 70,0 –I 0,012 0,830 95,0
–OH 0,082 0,060 18,0 –OH(Aromat) 0,031 −0,020 3,0
–O– 0,021 0,160 20,0 –O– (Ring) 0,014 0,120 8,0
>C=O 0,040 0,290 60,0 >C=O (Ring) 0,033 0,200 50,0
HC=O– 0,048 0,330 73,0 –COOH 0,085 0,400 80,0
-COO- 0,047 0,470 80,0 -NH2 0,031 0,095 28,0
>NH 0,031 0,135 37,0 >NH(Ring) 0,024 0,090 27,0
>N 0,014 0,170 42,0 >N–(Ring) 0,007 0,130 32,0
–CN 0,060 0,360 80,0 -NO2 0,055 0,420 78,0
–SH,–S– 0,015 0,270 55,0 –S– (Ring) 0,008 0,240 45,0
=S 0,003 0,240 47,0 >Si< 0,030 0,540
–B< 0,030

Beispielrechnung

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Aceton wird in zwei unterschiedliche Fragmente zerlegt, eine Carbonylgruppe und zwei Methylgruppen. Für das kritische Volumen ergibt sich folgende Rechnung:

 

In der Literatur[5] finden sich Werte von 215,90 cm3,[6] 230,5 cm3[7] und 209,0 cm3.[8]

Einzelnachweise

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  1. Lydersen a.L., „Estimation of Critical Properties of Organic Compounds“, University of wisconsin College Engineering, Eng. Exp. Stn. Rep. 3, Madison, Wisconsin
  2. K. G Joback, R. C Reid: Estimation of pure-component properties from group-contributions. In: Chemical Engineering Communications. Band 57, Nr. 1, 1987, S. 233–243.
  3. D. Ambrose, Teddington (England). Div. of Chemical Standards National Physical Lab.: Correlation and estimation of vapour-liquid critical properties. Part 1: Critical temperatures of organic compounds. Rep.No. 92. National Physical Lab., Teddington (England). Div. of Chemical Standards, 1978, S. 1–35.
  4. Leonidas Constantinou, Rafiqul Gani: New group contribution method for estimating properties of pure compounds. In: AIChE Journal. Band 40, Nr. 10, Oktober 1994, S. 1697–1710, doi:10.1002/aic.690401011.
  5. Dortmunder Datenbank
  6. A. N. Campbell, R. M. Chatterjee: The critical constants and orthobaric densities of acetone, chloroform, benzene, and carbon tetrachloride. In: Canadian Journal of Chemistry. Band 47, Nr. 20, 15. Oktober 1969, S. 3893–3898, doi:10.1139/v69-646.
  7. W. Herz, E. Neukirch: On Knowledge of the Critical State. In: Z.Phys.Chem.(Leipzig). Band 104, 1923, S. 433–450.
  8. Kenneth A. Kobe, Horace R. Crawford, Robert W. Stephenson: Industrial Design Data – Critical Properties and Vapor Presesures of Some Ketones. In: Industrial & Engineering Chemistry. Band 47, Nr. 9, September 1955, S. 1767–1772, doi:10.1021/ie50549a025.