Молекулярные кристаллы свойства

Молекулярные кристаллы. Структурными единицами в кристаллах этого типа служат молекулы, связанные друг с другом силами Ван-дер-Ваальса или силами водородной связи. Малая энергия межмолекулярных связей определяет своеобразие свойств кристаллов этого типа. Их характеризует низкая энергия кристаллической решетки и связанные с этим малая механическая прочность, низкие температуры плавления и высокая летучесть. Молекулярные кристаллы не проводят электрический ток (диэлектрики) и обладают низкой теплопроводностью. [c.76]

Это сходство с металлами указывает, что валентные электроны в германии не связаны с атомами столь прочно, как можно было бы ожидать для настоящего ковалентного каркасного кристалла. Мыщьяк, сурьма и селен существуют в одних модификациях в виде молекулярных кристаллов, а в других модификациях - в виде металлических кристаллов, хотя атомы в их металлических структурах имеют относительно низкие координационные числа. Известно, что теллур кристаллизуется в металлическую структуру, но довольно вероятно, что он может также существовать в виде молекулярного кристалла. Положение астата в периодической таблице заставляет предположить наличие у него промежуточных свойств, однако этот элемент еще не исследован подробно. [c.607]

Кристаллы со смешанными связями. Существует большая группа твердых веществ, в кристаллах которых одновременно реализуются разные по типу связи. При оценке свойств такого кристаллического тела необходимо вводить поправку на дополнительное специфическое взаимодействие. Так, в молекулярных кристаллах типа NH3, Н2О, НС1, на ряду с силами Ван-дер-Ваальса действуют и силы водородной связи, следствием чего служит относительное повышение прочности таких твердых веществ, а также температур их плавления. [c.80]

Кристаллы, построенные из макромолекул органических полимеров, относятся к классу молекулярных кристаллов. Свойства кристаллов этого типа таковы, что частоты их нормальных колебаний в спектрах опреде- [c.262]

Молекулы полициклических ароматических углеводородов и смол имеют значительно больший эффективный диаметр, чем входные окна в полости цеолита, и не могут в них проникнуть. Поэтому они могут подвергаться крекингу только на активных центрах внешней поверхности кристаллов, составляющей всего 1 % от общей. Возможен также крекинг длинных алкильных цепей таких структур, входящих в полость цеолита, тогда как полициклическое ядро находится за пределами полости, снаружи ее. Так как смолы и полициклические ароматические углеводороды являются сильным источником образования кокса при каталитическом крекинге, молекулярно-ситовые свойства цеолитов приводят к значительному снижению коксообразования. [c.214]

Следует помнить, что нет отдельной ионной или ковалентной связи, есть ионная составляющая химической связи. Степень ион-ности межатомной связи определяет возможность образования молекул в данных условиях, а также то, ограничится ли их взаимодействие при отвердевании вещества только установлением ван-дер-ваальсовских связей между ними, или же молекулы перестанут существовать как самостоятельные структурные единицы. Действительно, появление даже слабой ионной составляющей межатомной связи часто увеличивает ее прочность как раз настолько, насколько это необходимо, чтобы образующаяся молекула могла выстоять под ударами теплового движения, разбрасывающего атомы в разные стороны, и чтобы они не соединились друг с другом в каком-нибудь другом порядке. Полярные молекулы, в которых преобладает ковалентная составляющая межатомной связи (такие, как молекулы воды, толуола), при переходе вещества в твердое состояние сохраняют свою целостность и служат структурными единицами, из которых строятся молекулярные кристаллы. При этом они вступают в межмолекулярное электростатическое взаимодействие друг с другом, от которого в значительной мере зависят строение и многие свойства соответствующего твердого вещества, в частности температура плавления, растворимость. [c.83]

Таким образом, поверхность чистой графитированной термической сажи в основном плоская и химически инертная. Наличие подвижных электронов, способных перемещаться вдоль графитовых слоев, не делает эту поверхность специфичной в отношении межмолекулярных взаимодействий при адсорбции. Вместе с тем изучение адсорбции на ГТС позволяет выявить влияние на межмолекулярное взаимодействие электронной конфигурации атомов адсорбата, в частности атомов углерода в углеводородах разных классов. Этого пока не удается сделать при изучении объемных свойств углеводородов (например, сжимаемости газов или энергии решетки молекулярных кристаллов), так как здесь большой вклад в межмолекулярное взаимодействие вносят атомы водорода соседних молекул углеводородов. В случае же адсорбции при малых заполнениях чистой поверхности ГТС таких взаимодействий нет, поэтому оказывается возможным выявить влияние на адсорбцию электронной конфигурации атомов углерода в углеводородах. [c.17]

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — взаимодействие двух элек-тронейтральных молекул, вызываемое силами притяжения или отталкивания. Межмолекулярные силы притяжения, называемые иногда силами Ван дер Ваальса, много слабее валентных сил, но именно М. в. обусловливает откло нения от законов идеальных газов, переходы от газообразного состояния к жидкому, существование молекулярных кристаллов, явления переноса (диффузия, вязкость, теплопроводность), тушение люминесценции, уширение спектральных линий, адсорбции и др. М. в. всегда представляет собой первую стадию элементарного акта химической бимолекулярной реакции. При больших расстояниях между молекулами, когда их электронные оболочки не перекрываются, преобладают силы притяжения при малых расстояниях преобладают силы отталкивания. Короткодействующие силы имеют ту же природу, что и силы химической (валентной) связи и возникают при условии, когда электронные оболочки молекул сильно перекрываются. Частным случаем М. в. является водородная связь. М. в. определяет агрегатное состояние вещества и некоторые физические свойства соединений. [c.157]

Межмолекулярное взаимодействие осуществляется обычно между электрически нейтральными молекулами. Оно обусловливает существование жидкостей и молекулярных кристаллов, отклонение свойств реальных газов от идеальных и проявляется в ряде других явлений, например адсорбции газов и паров поверхностями твердых тел и т. п. [c.123]

Элементы, которые образуют простые вещества с атомными решетками, расположены в правой части таблицы Менделеева, между элементами, образующими молекулярные кристаллы, и металлами, т. е. эти элементы являются как бы промежуточными между металлами и неметаллами. К ним относятся В, С, 81, Ое, Аз, 8Ь, В1,8е, Те, Ро. Неудивительно, что простые вещества многих из них обладают полупроводниковыми свойствами. [c.54]

Таким образом, взаимодействие истинных и потенциальных электролитов с водой является химическим, приводящим к разрушению ионных или молекулярных кристаллов или молекул и образованию гидратированных ионов. Для реализации электролитической диссоциации особое значение имеют донорно-акцепторные свойства молекулы воды. [c.413]

Периодичность в изменении свойств элементов и их соединений позволяет вскрыть закономерности в проявлении элементом определенных не только химических, но и физических и механических свойств. Это можно иллюстрировать зависимостью плотности q простых веществ в твердом состоянии от зарядов ядер атомов элементов (рис. 54). Необходимо отметить высокую плотность у веществ, образованных элементами середин больших периодов, т. е. d-метал-лами. Это объясняется плотной упаковкой атомов в металлических кристаллах, характеризующихся высокими значениями координационных чисел и большими массами самих атомов. При переходе к элементам концов периодов, к р-элементам, атомы которых склонны к объединению в молекулы, наблюдается понижение плотности простых веществ из-за более рыхлой структуры молекулярных кристаллов. [c.208]

Свойства. Белый фосфор Р4, состоящий из молекулярных кристаллов, прозрачен, мягок, мало растворим в воде, но хорошо растворяется в сероуглероде, бензоле, эфире, жидком аммиаке. На воздухе тонкоизмельченный белый фосфор воспламеняется ( зо , = 50°С), из-за чего его хранят под водой и в темноте. В присутствии паров воды 4 медленно окисляется кислородом воздуха [c.264]

Важно отметить, что все без исключения дигалогениды ЭГа представляют собой твердые вещества, что говорит о преобладании свойств катионообразователей у Э (+2). Одиако дигалогениды олова и особенно германия сравнительно легкоплавки, т. е. представляют собой своеобразные молекулярные кристаллы, состоящие из полимерных агрегатов, слабо связанных друг с другом. В противоположность им дигалогениды свинца являются тугоплавкими координационными кристаллами со значительной долей ионности, т. е. по существу представляют собой типичные соли. [c.224]

Важность применения понятия фазы к твердому состоянию заключается в том, что, как правило (за исключением молекулярных кристаллов), носителем всех свойств твердого вещества является фаза. В жидком и газообразном состояниях, а также в молекулярных кристаллах носитель химических свойств — молекула, [c.302]

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ ТВЕРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СВОЙСТВ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДАМИ МЕХАНОХИМИИ [c.14]

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МОЛЕКУЛЯРНЫХ КРИСТАЛЛАХ И СВЯЗАННЫХ С ЭТИМ ИЗМЕНЕНИЙ В ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ [c.39]

Полученные результаты могут быть использованы при разработке теории управления реакционной способностью молекулярных твердых веществ, теории структурных превращений и прогнозирования полиморфизма в кристаллах с водородными связями, для оптимизации атом-атомных потенциалов в них, для понимания роли водородных связей в твердофазных превращениях молекулярных кристаллов. Результаты могут найти применение, в частности, при разработке систем для записи информации на основе молекулярных кристаллов, при модифицировании свойств материалов и лекарственных препаратов без изменения их химического состава. [c.49]

Болдырев В.В. Исследование механизма механохимических процессов в молекулярных кристаллах и связанных с этим изменений в физико-химических свойствах 39 [c.163]

Рассмотрим некоторые графы, которые используются для описания структуры кристаллов. Базисное множество в этом случае образуют либо нейтральные атомы (в ковалентных кристаллах), либо ионы (в ионных кристаллах), либо отдельные молекулы (в молекулярных кристаллах), либо группы молекул. Каждому элементу базисного множества ставится в соответствие вершина. Определяются ближайшие соседи (первая координационная сфера). Две вершины считаются смежными, если соответствующий одной из них элемент базисного множества лежит в первой координационной сфере другого элемента. Такой подход дает возможность абстрагироваться от деталей строения элементов базисного множества, которое может быть достаточно сложным, и изучать неметрические свойства кристаллов, определяемые лишь отношением ближайшего соседства. На этом пути появляются графы с бесконечным числом вершин самой разной природы. Их геометрическую реализацию в трехмерном пространстве, называемую в дальнейшем решеткой, обычно выполняют таким образом, чтобы сохранились основные свойства симметрии кристаллов. [c.42]

Твердый диоксид углерода обнаруживает свойства молекулярного кристалла (он легко сжимается и сублимирует при 195 К), а твердый диоксид кремния (кварц, рис. 14-34) представляет собой неметаллический каркасный ковалентный кристалл (с высокой твердостью и температурой плавления 1883 К). Объясните это различие свойств двух оксидов, учитывая характер а- и тс-связывания в молекулах СО и SiOj. [c.642]

Значение равновесного расстояния Го близко к сумме вандер-ваальсовых радиусов соответствующих атомов, находимых обычно из свойств соответствующих атомных или молекулярных кристаллов [c.170]

Вещества с молекулярными кристаллическими решетками. Их свойства. Энергия решеток. Молекулярные кристаллы состоят из индивидуальных молекул ( I2, 12. I4, СО2, СдНв, Sg и т. д.). В большинстве органических веществ молекулярные решетки. Межмолекулярные силы в таких решетках малы (дисперсионные, междипольные, индукционные и иногда силы водородных связей). Дисперсионные силы обладают шаровой симметрией воздействия. Поэтому, когда действуют только они, образуется плотнейшая упаковка молекул в кристалле. Так, кристаллы, образованные из одноатомных молекул благородных газов, имеют гранецентрированную кубическую элементарную ячейку, не искаженную каким-либо взаимодействием направленного характера. Другие вещества с более сложными молекулами, в которых атомы связаны ковалентными связями, образуют кристаллы более [c.130]

Потенциал Леннард-Джонса широко используется для расчета свойств газов, жидкостей и твердых тел, в которых проявляются межхмолеку-лярные силы, например неравновесных свойств газов (транспортные коэффициенты), структуры молекулярных кристаллов и др. [c.263]

Наличие водородных связей сказывается на температурах кипения и плавления (так, метан — газ, а метиловый спирт — жидкость) на растворимости и растворяющей спссобности (вещества с водородными связями легко растворяются друг в друге и не растворяют, как правило, веществ, не имеющих водородных связей) на структуре кристаллов вещества с водородными связями почти всегда образуют в твердом состоянии молекулярные кристаллы на плотности н вязкости веществ. Свойства веществ, образующих водородные связи, в газообразном состоянии значительно отличаются от свойств идеальных газов и т. д. [c.52]

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]

Все благородные газы и многие молекулярные вещества с простыми симметричными молекулами кристаллизуются в молекулярных решетках с плотнейшей упаковкой. Это указывает на то, что для межмолекулярпых связей характерны ненасыщенность и нена-правленность. В молекулярных кристаллах из несимметричных молекул структура может быть более рыхлой (приспособленной к асимметрии молекул), но все же определяющим здесь выступает геометрический фактор, а не природа составляющих частиц. Структуры молекулярных кристаллов относятся к гетеродеслшческим в них сосуществуют два типа связи — внутри молекул и между молекулами. Связи, действующие между молекулами, намного слабее, чем межатомные внутри молекул. Поэтому именно мел<мо-лекулярные силы в первую очередь определяют многие физические свойства веществ (температуры плавления, твердость, плотность, тепловое расширение и др.). Низкие температуры плавления, высокая летучесть, малая твердость, незначительная плотность и высокий коэффициент теплового расширения — все это свидетельствует о слабости ван-дер-ваальсовой связи. Оценку величины энергии межмолекулярного взаимодействия можно получить, исходя пз экспериментальных данных по теплотам сублимации молекулярных [c.136]

Если число атомов в молекуле всегда целочисленное, то и состав молекулярных кристаллов должен выражаться химическими формулами с целочисленными индексами. Иное наблюдается при образовании твердых веществ с координационными решетками. В этих случаях при огромном количестве взаимодействующих атомов А может оказаться другое число атомов В. Отсюда возникает нецелочисленность стехиометрических индексов в формулах таких веществ. Это легко выполняется, если характер связи в решетке близок к ковалентному или металлическому. В типично ионных решетках отклонение от целочисленного значения индексов затрудняется необходимостью полной компенсации зарядов ионов противоположных знаков. Это значит, что если в твердом состоянии соединение не имеет молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов, строения возникающей фазы и характера связи атомов в ней состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза, т. е. могут образовываться соединения переменного состава в пределах гомогенности фазы. Такими оказались многие ранее считавшиеся постоянными соединения фосфиды, арсениды, селениды, сульфиды, оксиды, галиды и др. В случае веществ с координационными решетками следует пользоваться термином формульный вес вместо молекулярный вес, так как молекул в таких соединениях нет. [c.137]

А. И. Китайгородский предложил метод расчета энергии решетки молекулярных кристаллов с помощью атом — атом потенциалов . Каждый атом, входящий в молекулу, рассматривается как некоторый силовой центр. Энергия взаимодействия молекул равна сумме энергий парных взаимодействий атомов i и /, принадлежащих разным молекулам. Энергии взаимодействия атомов Езависят лишь от сорта атомов. Они не зависят от того, в какую молекулу и в каком валентном состоянии атомы входят. Для Емогут быть приняты различные аналитические выражения, например потенциал Леннарда—Джонса и др. Параметры эмпирических соотношений подбираются так, чтобы, зная все межъядерные расстояния в кристалле, можно было получить правильное значение энергии решетки кристалла. Подробное описание этого метода и примеры его применения приведены в монографии А. И. Китайгородского Молекулярные кристаллы [59] и обзоре П. М. Зоркого и М. А. Порай-Кошица [60]. Метод атом—атом потенциалов дает возможность подобрать межатомные потенциалы на основе экспериментальных данных для нескольких представителей какого-либо класса органических веществ, а затем применять полученные кривые для вычисления свойств всех остальных веществ этого класса. Так, например, зная потенциалы взаимодействия атомов С и С, С и Н, Н и Н, можно рассчитывать энергию и ряд других свойств множества кристаллов углеводородов. [c.98]

Важность применения понятия фазы к твердому состоянию заключается в том, что, как правило (за исключением молекулярных кристаллов), носителем всех свойств твердого вещества является фаза. В жидком и газообразном состояниях, а также в молекулярных кристаллах носитель химических свойств — молекула, хотя представление о фазе к ним приложимо. В связи с этим твердая фаза представляет собой высшую ступень химической организации вещества. Рассмотрим взаимосвязь и характерные особенности различных форм организации вещества на примерах иода, кремния и диоксида кремния (рис. 86). Изолированный атом не является конкретным носителем химических свойств вещества в обычных условиях, а у SiOa (сложное вещество) организация на атомном уровне отсутствует вообще. Для иода первичным носителем химических свойств выступает молекула. При образовании молекулярного кристалла Ь, в котором молекулы связаны слабыми ван-дер-ваальсовыми силами, возникающая твердая фаза не будет специфическим носителем свойств иода, так как последние целиком определяются [c.185]

Если число атомов в молекуле всегда целочисленное, то и состав молекулярных кристаллов должен выражаться химическими формулами с целочисленными индексами. Иное наблюдается при образовании твердых веществ с координационными решетками. В этих случаях при огромном количестве взаимодействующих атомов А может оказаться другое число атомов В. Отсюда возникает нецелочисленност], стехиометрических индексов в формулах таких веидеств. Это легко выполняется, если характер связи в решетке близок к ковалентному или металлическому. В типично ионных решетках отклонение от целочисленного значения индексов затрудняется необходимостью полной компенсации зарядов ионов противо-полояшых знаков. Это значит, что если в твердом состоянии соединение не имеет. молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов, строения возникающей фазы и характера связи атомов в ией состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза, [c.169]

Целью работы является исследование возможрюстей механохимических метолов для осуществления твердофазного синтеза и модификации свойств молекулярных кристаллов соединений, обладающих биологической активностью и применяемых в фармации в качестве лекарственных препаратов. Основное направление исследований -изучение природы полученных с помощью механических воздействий метастабильных состояний лекарственных веществ в связи с особенностями сгроения молекулярных кристаллов и их склонностью к полиморфным превращениям. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология