Строение кристаллов пространственное молекул

В непосредственной взаимосвязи с локальной симметрией находится трансляционная симметрия, которая указывает на пространственную природу симметрии структурного образования. Аналогично перемещению составляющих молекулы на микроуровне можно представить операции симметрии, связанные с перемещением элементов структуры структурного образования. Важнейшими из указанных операций симметрии являются простая трансляция, винтовая ось, плоскость скольжения. Еще раз отметим необходимость четкого представления особенностей симметрии кристаллов чистых веществ, заключающейся в закономерностях атомного строения, внешней формы и физических свойств кристаллов. Симметрия свойств кристалла обусловлена симметрией его строения. Кристалл может быть совмещен с самим собой путем поворотов, отражений, трансляций — параллельных переносов и других преобразований симметрии, а также комбинаций этих преобразований. [c.184]

Внутреннее строение кристаллов. Давно предполагали, что внешняя форма кристалла отражает его внутреннее строение и обусловлена правильным расположением частиц, составляющих кристалл, — молекул, атомов или ионов. Это расположение можно представить в виде кристаллической решетки — пространственного каркаса, образованного пересекающимися прямыми линиями. В точках пересечения линий — узлах решетки — лежат центры частиц. [c.159]

В отличие от упомянутых в предыдущем параграфе модельных, наглядных представлений о химической связи квантовомеханический подход есть способ математического описания состояния (энергетического, пространственного) электрона в той или иной-системе (атоме, молекуле, кристалле и т. п.). Естественно, что может существовать и на самом деле существует несколько математических методов решения одной и той же квантовомеханической задачи о движении электрона. Эти методы не очень строго называют теориями химической связи, хотя они тождественны в своей физической основе и опираются на один и тот же расчетный аппарат волновой механики при этом, однако, различаются исходные позиции и из-за вынужденной приближенности расчетов (как уже отмечалось в гл. 4, уравнение Шредингера точно решается в настоящее время только в случае одноэлектронной задачи) отличаются количественные результаты, получаемые при различных степенях приближения. Поэтому в зависимости от объекта рассмотрения (конкретной молекулы) или поставленной задачи используются разные более или менее равноправные методы. Здесь будут рассмотрены два из них метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО) первый благодаря его большей наглядности и связи с предыдущими теориями хид и-ческой связи, в частности с теорией Льюиса—Ленгмюра электронных пар, а второй — из-за лучшего описания строения и свойств, молекул при использовании его простейшей формы. [c.107]

Изложенный в разделах 1.5.5 и 1.5.6 материал в первую очередь применим к гомогенным реакциям между тем в органической химии изучают также большое число гетерогенных реакций. Если в такой системе существует твердая фаза, то большую роль играет ее поверхность. Она сама по себе может играть роль реагента. В других случаях она проявляет лишь каталитическую активность гетерогенный катализ), Особым случаем являются реакции в матрице [1.5.2]. Если все реагенты находятся в твердой фазе, то такая реакция относится к области химии твердого тела. Упаковка органических молекул в их кристаллах используется для особых реакций, поскольку зафиксированное в кристалле пространственное расположение мол<ет приближаться к строению активированного комплекса [1.5.3. [c.148]

Перейдем теперь к вопросу о молекулярном строении кристалла полимера . Ранее уже указывалось, что электронографические исследования [7, 8] микрокристаллических полимеров показали отсутствие в них всесторонне протяженной пространственной решетки. Нам представляется, что это также является непосредственным следствием цепного строения молекул полимеров. [c.92]

Перейдем теперь к вопросам пространственного строения стереорегулярных полимерных молекул в кристаллах. Уже из общих соображений ясно, что регулярные полимеры должны кристаллизоваться в виде спирали. Действительно, соседние звенья в них эквивалентны, а потому взаимное расположение [c.8]

Строение кристаллов. Кристалл характеризуется правильным расположением молекул, помещенных в вершинах так называемой пространственной решетки, часть которой изображена на риС. 375. [c.587]

Кристаллы представляют собой твердые химически однородные тела, обладающие правильной формой. Строение кристаллов характеризуется симметричным расположением атомов, ионов и молекул в узлах пространственной решетки, которая образуется тремя взаимно пересекающимися системами плоскостей. [c.630]

Из кристаллографии известно, что внутреннее строение кристаллов характеризуется правильным расположением отдельных атомов, ионов или молекул кристалла в виде пространственной решетки. [c.9]

Молекулярная решетка. Молекулярные кристаллы имеют в углах пространственной решетки полярные или неполярные молекулы, связанные между собой силами Ван-дер-Ваальса. В качестве примера можно указать на твердую двуокись углерода (сухой лед), нафталин, лед. На рис. 10 показано строение элементарной [c.31]

Часто используется в том же смысле, как и структура , термин строение , хотя он больше подходит для характеристики конкретного взаимного расположения частиц, молекулярных образований относительно друг друга. В-случае молекул или кристаллов термин строение совпадает с понятием геометрической конфигурации и определяется пространственным расположением ядер атомов, образующих молекулу или кристалл. [c.136]

Следует, однако, подчеркнуть одну принципиальную разницу между структурным анализом кристаллов и дифракционными методами изучения строения вещества в других агрегатных состояниях. Ориентационная неупорядоченность молекул в газах и жидкостях и неупорядоченность структурных элементов в стеклах позволяют получать из дифракционных данных лишь картину строения, усредненную по всем возможным ориентациям. Пространственную архитектуру молекул (в случае газов и жидкостей) или структуры в целом (в случае стекол) приходится восстанавливать, пользуясь приемами индукции, а не дедукции. [c.130]

Физические свойства веществ определяются их внутренним строением, характером связей, возникших между атомами, и их пространственным расположением. Одни и те же атомы, расположенные в разном геометрическом порядке (кристаллы) или соединившиеся в молекулы различного состава, образуют простые вещества с различными физическими свойствами при почти одинаковых химических свойствах. Это явление называется аллотропией. [c.10]

Свободная надсерная кислота представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, плавящиеся прд 65 °С (с разложением). Строение ее молекулы выражается формулой НО—ЗОг—О— —О—50г—ОН, т. е. она содержит пероксидную цепочку. Пространственная структура отвечающего ей иона ЗгО показана на рис. УН1-3. Каждая половина этого рисунка в отдельности соответствует строению сульфат-иона.- [c.229]

Структура нашей книги проста. За небольшим по объему введением (гл. I) следует глава, в которой рассматриваются простейшие типы симметрии на примерах, взятых из химии и других областей. Затем на качественном уровне обсуждается геометрическое строение молекул (гл. 3). Положения теории групп (гл. 4) сформулированы так, чтобы стал понятен материал по колебаниям молекул (гл. 5), электронному строению (гл. 6) и химическим реакциям (гл. 7). Пространственным группам симметрии и симметрии кристаллов посвящены соответственно гл. 8 и 9. [c.9]

В дальнейшем Э Шредингеру, В Гейзенбергу, П Дираку и другим физикам удалось развить новую механику и электродинамику, удовлетворяющую этим постулатам и названную квантовой механикой и электродинамикой На этой основе можно не только объяснить строение и поведение атомно-молекулярных объектов, но и рассчитать спектральные, пространственные и другие характеристики атомов, молекул вплоть до белков, полимеров, кристаллов и т д [c.10]

Раздаточным материалом обычно называют образцы веществ. Работая с этими образцами, учащиеся изучают внешний облик и другие физические свойства объектов. В качестве раздаточного материала могут быть как отдельные вещества, так и образцы, систематизированные по определенным признакам, т. е. тематические коллекции, например Минералы и горные породы , Пластмассы , Волокна , Нефть и важнейшие продукты ее переработки и др. В связи с усилением внимания к строению вещества в ныне действующем курсе появилась потребность привлекать учащихся к работе с моделями молекул и кристаллов для уяснения как порядка соединения, так и пространственной ориентации атомов. Видимо, такого рода модели, которые выдают для работы учащимся на уроке, тоже можно считать раздаточным материалом особого рода. [c.19]

На первый взгляд может показаться, что рассмотренный механизм структурирования белковой цепи принципиально не отличается от кристаллизации низкомолекулярных соединений и образования у некоторых синтетических полимеров линейных регулярных форм. Это, однако, не так, хотя в обоих случаях процессы осуществляются посредством случайных флуктуаций и взаимодействий валентно-несвязанных атомов. Существенное различие состоит в том, что кристаллизацию малых молекул в насыщенном растворе и формирование ближнего порядка (одномерного кристалла) у искусственного полимера можно представить равновесными процессами, т.е. путем обратимых флуктуаций и непрерывных последовательностей равновесных состояний. Сборку же белковой цепи в трехмерную структуру нельзя даже мысленно провести только через равновесные положения системы и без привлечения бифуркационных флуктуаций. Механизм пространственной самоорганизации белка имеет статистико-детерминистическую природу и поэтому является принципиально неравновесным. Его реализация невозможна без необратимых флуктуаций, а его описание - без установления связи между свойствами макроскопической системы и внутренним строением ее микроскопических составляющих. С позиции равновесной термодинамики подобные явления просто не могут существовать. [c.99]

Таким образом, гипотеза регулярного, решетчатого строения кристаллов была подтверждена экспериментально. Несколько позднее были расшифрованы структуры галита, алмаза и других минералов. При этом обнаружилось, что кристаллы подавляющей части минералов имеют атомное строение, в них нет молекул как особых структурных сооружений, а пространственные решетки, в узлах которых находятся атомы, вставлены одна в другую, как это хорошо видно на структуре s l (рис. 4). Структура кристалла оказалась более сложным сооружением [c.14]

Таким образом, гипотеза регулярного, рещетчатого строения кристаллов была подтверждена экспериментально. Несколько позднее были расшифрованы структуры галита, алмаза и других минералов. При этом обнаружилось, что кристаллы подавляющей части минералов имеют атомное строение, в них нет молекул как особых структурных сооружений, пространственные решетки, в узлах которых находятся атомы, вставлены одна в другую, как это хорошо видно на структуре СзС1 (рис. 4). Структура кристалла оказалась более сложным сооружением по сравнению с абстрактной пространственной решеткой, которая представляет собой упрощенную модель атомного строения кристалла. [c.11]

Свойства кристалла зависят от направления. При изучении того или иного физического явления, происходящего в кристаллической среде, обнаруживается тем не менее, что имеются направления, вполне идентичные в отношении изучаемого явления. Симметрия, проявляемая кристаллом, зависит прежде всего от закономерности его строения, т. е. от симметрии его внутренней структуры. Совокупность элементов симметрии, связывающих между собой элементарные частицы (атомы, ионы, молекулы), из которых построен кристалл, — пространственная группа симметрии кристалла, — определяет собой и ту симметрию, которая наблюдается при изучении свойств кристалла, например его формы, оптических, магнитных, диэлектричеоких, пьезоэлектрических, упругих и тому подобных свойств. [c.20]

Что же касается гипотез относительно строения органических соединений, то все они в тот, доструктурный период сводились к более или менее конкретизированным модельным представлениям о пространственном расположении атомов в молекулах. Мысль о том, что свойства органических соединений зависят главным образом от их пространственного строения, возникла и упорно удерживалась не случайно. Во-первых, философско-атомистические представления еще с античности создавали для этого, так сказать, идейную основу, а во-вторых, подобного рода гипотезы звучали в унисон с господствовавшим тогда механистическим мировоззрением и, наконец, почти сама собой напрашивалась аналогия между строением кристаллов и строением молекул, особенно после открытия аналогии между оптической активностью кристаллов кварца и некоторых органических веществ в растворах. [c.345]

Родоначальником другого типа кристаллических структур дициклопентадиенильных соединений металлов является руте-ноцен [24], образующий ромбические кристаллы (пространственная группа Рпта). В отличие от ферроцена, молекулы которого обладают антипризматической конфигурацией с центром инверсии в кристалле, молекула рутеноцена имеет призматическое строение (симметрия, в кристалле т). Кроме того, в [c.110]

Другим полимером изопрена является гуттаперча, имеющая явно кристаллическое строение. Кристаллы гуттаперчи могут быть выделены из раствора и иерекристаллизованы . На основании химических исследований установлено, что порядок сцепления молекул изопрена одинаковый для каучука и для гуттаперчи. Пространственное же строение макромолекул различно. [c.77]

Можно привести множество других примеров, свидетельствующих о том, что фазовые переходы оказывают глубокое воздействие на поведение вещества, подвергающегося облу 1еник> ионизирующей радиацией [23]. Поэтому в радиационной химии твердого тела чрезвычайно важно знать строение кристалла и ориентацию молекул в решетке. В качестве примера можно отметить, что сведения о пространственной ориентации молекул были использованы для объяснения образования димеров при радиолизе твердого гексана [24]. [c.310]

Вне зависимости от существующих взглядов на природу и структуру активных участков каталитически действующей иоверхности контакта (будь то активные центры, по Тэйлору, места нарушения кристаллической структуры, по Смекалю, активные линии — ребра и границы кристаллов, но Швабу и Питчу, углы ионных решеток, по Странскому), как бы мы пи представляли себе строение каталитической поверхности, необходимо также иметь в виду и пространственную конфигурацию молекул, чтобы получить представление [c.52]

Исследование структуры кристаллов. Правильная форма кристаллов обусловлена упорядоченным расположением o taвля-ЮИ1ИХ их частиц — атомов, ионов или молекул. Это расположение может быть представлено в впде кристаллической решетки — пространственного каркаса, образованного пересекающимися друг с другом прямыми линиями. В точках пересечения — узлах решетки— лежат центры частиц, образующих кристалл. Такие представления о строении кристаллических тел высказывались давно многими исследователями, в частности, М. В. Ломоносов нсполь-зовал их для объяснения свойств селитры. Однако экспериментально исследовать внутреннюю структуру кристаллов удалось [c.141]

Механизм действия синтетических депрессоров до настоящего времени подвергается исследованию и обсуждению. Согласно наиболее раннему предположению, парафлоу адсорбируется на кристаллах парафина, препятствует их росту и вытесняет с их поверхности масляный слой. Такое десольватирующее действие парафлоу можно подтвердить установленным экспериментально увеличением выхода масел при депарафинизации в его присутствии. В дальнейшем было высказано предположение, что поверхностно-активные молекулы присадок, имеющие большой объем и разветвленное строение, адсорбируются на кристаллах парафина в процессе образования этих кристаллов и их роста и создают пространственные препятствия сближению кристаллов, необходимому [c.151]

Не следует забывать, что химия исследует вещество только в одном из аспектов. Изучая состав, химические свойства, способы получения твердых веществ, мы не можем обходиться без представления об их электронной конфигурации, кристаллической структуре, без знания закономерностей, которым подчиняются изменения физических свойств с изменением энергетического состояния вещества, словом без физической теории и без физических экспериментов. Химия, физика твердого тела и молекулярная биология — по определению физика-теоретика айскопфа — являются непосредственным следствием квантовой теории движения электронов в кулоновском поле атомного ядра. Все многообразие химических соединений, минералов, изобилие видов в мире организмов обусловливается возможностью расположения в достаточно стабильном положении сравнительно небольшого количества первичных структурных единиц — атомов — огромным количеством способов, диктуемых пространственной конфигурацией электронных волновых функций. Длина связи, т. е. межатомное расстояние,— это диаметр электронного облака, определяемый амплитудой колебания электрона в основном состоянии. Поскольку масса ядра во много раз больше массы электрона, соответствующая амплитуда колебания ядра во много раз (корень квадратный из отношения масс) меньше. Поэтому, как отмечает Вайскопф, ядра способны образовывать в молекулах и кристаллах довольно хорошо локализованный остов, устойчивость которого измеряется энергией порядка нескольких электронвольт, т. е. долями постоянной Ридберга. Местоположения ядер атомов, образующих остов кристалла, с большой точностью определяются методом рентгеноструктурного анализа. Таким образом, бутлеровская теория строения, структурные формулы в наше время получили ясное физическое обоснование. [c.4]

Исследование структуры кристаллов. Правильная форма кристаллов обусловлена упорядоченным расположением составляющих их частиц - атомов, ионов или молекул. Как указано выше, это расположение может быть представлено в виде кристаллической решетки - пространственного каркаса, образованного пересекающимися друг с другом плоскостями. В точках пересечения трех плоскостей (узлах решетки) лежат центры частиц, образующих кристалл. Такие представления о строении кристаллических тел высказывались давно многими исследователями, в частности М. В. Ломоносов использовал их для объяснения свойств селитры. Однако экспериментально исследовать внутреннюю структуру кристаллов удалось только в XX столетии, после того как в 1912 г. Лауэ, Фридрих и Книппинг (Германия) открыли явление дифракции рентгеновских лучей, на котором основан метод рентгеноструктурного анализа. [c.151]

Мицеллярное строение наиболее распространенных известковоглинистых шламов можно представить следующим образом. В пространственной структуре существуют центры (узлы)—комплексные образования с ядром из карбоната кальция размером 5— 20 мкм. На поверхности этих частиц, заряженных обычно отрицательно, адсорбируются из водного солевого раствора молекулы воды и катионов металлов. Наряду с ними поверхностью частиц могут притягиваться положительно заряженные мелкие частицы гидроксидов железа, алюминия и других веществ. Этот слой является первичным слоем противоионов на ядре (рис. 8.1). Вокруг такой частицы располагаются более мелкие кристаллы глинистых компонентов (размером менее 0,5 мкм), представляющие собой, в свою очередь, сложные образования. Благодаря сильно развитой поверхности частицы глины обладают большим запасом поверхностной энергии. Ненасыщенные связи поверхностных узлов решетки способны прочно удерживать комплексы силикагеля, гиббсита, гидроксида железа. [c.274]

Твердое тело можно рассматривать как совокупность большого числа атомов, молекул или ионов ( 10 моль" ), связанных друг с другом обычными силами межатомного взаимодействия (см. гл. 4). Свойства твердого тела являются коллективными свойсгвами всей совокупности составляюишх его частиц. Твердое тело является в некотором роде большой молекулой , и подходы к описанию его свойств принципиально не отличаются от рассмотренных )з предыдущих главах для молекул. Однако большое число атомов, образующих твердое тело, делает невозможным прямое перенесение на него методов количественного расчета электронных и пространственных характеристик молекул и требует учета упорядоченности структуры твердого тела. В данной главе проиллюстрируем основную схему описания электронного строения твердых тел на примере атомных и молекулярных кристаллов, включающих бесконечное число идентичных атомов или молекул, однородно упакованных в регулярные ряды и плоскости, заполняющие весь объем кристалла. В отличие от такого идеального кристалла реальные кристаллические тела содержат дефекты кристаллической решетки, нарушающие регулярность. Крайним случаем нарушения регулярности является совсем случайное, хаотическое расположение атомов или молекул в твердом теле, какое наблюдается в аморфных твердых телах, как и в жидкостях. В зависимости от степени регулярности расположения атомов или молекул в твердом теле используют и различные модели для описания их строения и свойств. [c.523]

Положение о том, что понимание химических и физических свойств белков требует знания пространственного строения молекул, впервые, по-видимому, было высказано К. Мейером и Г. Марком в 1930 г. Более того, они предприняли попытку установить прямую связь между некоторыми физическими свойствами белков и пространственной структурой, подобно тому, как это уже делалось в химии при определении зависимости между химическими свойствами и строением молекул. В частности, они предположили наличие непосредственной связи механического состояния специально приготовленных белковых препаратов при растяжении и сжатии с изменением молекулярной формы полипептидных цепей. Первыми объектами исследования пространственного строения с помощью рентгеноструктурного анализа стали фибриллярные белки, содержащие наряду с аморфной также упорядоченную часть, представляющую собой нечто вроде одномерного линейного кристалла Г. Герцог и У. Янеке, а позднее Р. Брилл получили в самом начале 1920-х годов рентгенограммы фиброина Шелка. Их интерпретация основывалась на предположении дикетопи-перазинового строения белка, что многими химиками было воспринято как [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология