Молекулярные кристаллы энергия

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]

Инфракрасные спектры молекул — результат энергетических переходов между различными колебательными, вращательными и реже электронными уровнями под действием электромагнитного излучения. Эти переходы значительно различаются по энергиям примерно от 0,4 до 140 кДж/моль. Соответственно различают ближнюю ИК-область в диапазоне примерно от 0,8 до 2,5 мкм (12 500—4000 см- ), в которой наблюдаются электронные и колебательные переходы основную или среднюю ИК-область от 2,5 до 16 мкм (4000—625 см ), связанную в основном с колебаниями молекул, и дальнюю, или длинноволновую, ИК-область от 16 до 200 мкм (625—50 см ), в которой наблюдаются вращательные переходы, колебания в тяжелых молекулах, в ионных и молекулярных кристаллах, некоторые электронные переходы в твердых телах, крутильные и скелетно-деформационные колебания в сложных молекулах, например в биополимерах. В настоящее время наибольшее развитие получила спектроскопия в средней ИК-области, в которой работает большинство серийных приборов. [c.199]

В смеси двух жидкостей А и В, состоящих из молекул с малополярными ковалентными, связями, энергия взаимодействия частиц А и В не будет существенно отличаться от энергин взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому различные жидкости с ковалентной связью в молекулах обычно неограниченно растворяются друг в друге. По этой же причине и молекулярные кристаллы обычно хорошо растворяются в таких жидкостях. Например, растворимость толуола в бензоле не ограничена, а кристаллический нафталин хорошо растворим в неполярных жидкостях. [c.235]

При рассеянии света в веществе несмещенная частота— линия Релея сопровождается дополнительными частотами, обусловленными модуляцией падающей световой волны тепловым движением атомов и молекул В случае соединений, образующих молекулярные кристаллы, энергия внутримолекулярных сил значительно выше, чем межмолекулярных. В результате молекула сохраняет свою индивидуальность в разных агрегатных и фазовых состояниях вещества, а внутримолекулярный и межмолекулярный спектры попадают в различные области частот. Причем, если первый из них — спектр комбинационного рассеяния меняется мало, то второй, лежащий в окрестности линии Релея, существенно различен в кристалле и жидкости. [c.223]

Энергия кристаллической решетки Е для атомных и молекулярных кристаллов может быть определена по уравнению [c.142]

Кристалл соли представляет собой наиболее устойчивое образование из положительных и отрицательных зарядов, в котором ион каждого типа как можно дальше удален от других ионов с зарядами такого же знака. Расплавить соль - это значит расстроить такое идеальное расположение зарядов и позволить взаимно отталкивающимся ионам время от времени сближаться друг с другом, когда они перемещаются один возле другого. Для того чтобы разрушить устойчивую структуру ионного кристалла, необходимо затратить достаточно большую энергию, и поэтому температуры плавления солей значительно выше, чем у молекулярных кристаллов. [c.37]

Для разрушения решетки молекулярного кристалла требуется энергия [c.622]

Формулы (41.1)—(41.3) пригодны для расчета энергии в молекулярных кристаллах, где положение молекул фиксировано ((/ор кТ). В газах и жидкостях, в растворах и на поверхности (адсорбция) тепловое движение расстраивает ориентацию молекул (б/ р <к кТ). Усредняя энергию взаимодействия по всем возможным ориентациям с учетом теплового движения, получаем формулу для молекул с одинаковыми диполями [c.133]

Растворимость веществ существенно зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления. Причины различной растворимости веществ пока не выяснены, хотя их связывают с характером взаимодействия молекул растворителя и растворенного вещества. Например, известно, что молекулярные кристаллы, структурными единицами которых являются молекулы с ковалентным неполярным типом связи (сера и др.), практически нерастворимы в воде, так как энергия разрушения кристаллической решетки настолько велика, что не может быть компенсирована теплотой сольватации, которая очень мала. [c.63]

В молекулярных кристаллах (рис. 1.9, г) присутствуют молекулы, связь между которыми осуществляется силами межмолекулярного взаимодействия, называемыми силами Ван-дер-Ваальса (см. разд. 1.10). Силы эти гораздо слабее сил, рассмотренных ранее, и энергия связи в решетке молекулярного типа составляет всего лишь 8—12 кДж/моль. Тела с такой структурой обычно очень мягкие, обладают низкой температурой плавления, высокой летучестью, низкими тепло- и электропроводностями, а также хорошей растворимостью, особенно в родственных растворителях. В качестве представителей веществ, образующих кристаллы молекулярного типа, можно назвать диоксид углерода, аргон и большинство органических соединений. [c.37]

Молекулярные, кристаллы. Они отличаются малой твердостью. Поскольку энергия межмолекулярных сил невысока, температуры плавления этих кристаллов низки и обычно лежат в отрицательной области стоградусной шкалы или не превышают 100—200°С. Для молекулярных кристаллов с цепной и особенно слоистой структурой температуры плавления выше. [c.99]

Формулы (41.1)—(41.3) пригодны для расчета энергии в молекулярных кристаллах, где положение молекул фиксировано ( /ор 2> кТ). В газах и жидкостях, в растворах и на поверхности (адсорбция) тепловое движение расстраивает ориентацию молекул 1/ [c.133]

Формулы (13.19) и (13.20) пригодны для расчета энергии в молекулярных кристаллах, где положение молекул фиксировано. В газах, жидкостях и растворах тепловое движение нарушает ориентацию молекул. Усредняя энергию взаимодействия по всем возможным ориентациям с учетом теплового движения, получают формулу [c.236]

Если в ковалентную жидкость В ввести однотипные молекулы А, то энергия взаимодействия и частиц А и В не будет существенно отличаться от энергии взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому подобно тому как смешиваются любые количества одного и того же вещества, будут неограниченно растворяться друг в друге также и различные ковалентные жидкости. По этой причине и молекулярные кристаллы обычно хорошо [c.149]

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]

Вандерваальсовы связи в молекулярных кристаллах и жидкостях обычно тем сильнее, чем больше размеры атомов и молекул. Например, при переходе к благородным газам с большими порядковыми номерами прочность вандерваальсовой связи также возрастает это видно из сопоставления кривых потенциальной энергии для систем Не—Не и Аг—Аг, которое проводится на рис. 14-14. Притяжение между более тяжелыми атомами возрастает главным образом по той причине, что внешние электроны в них удерживаются менее прочно, и это делает возможным появление больших мгновенных и индуцированных диполей. Возрастание вандерваальсовых сил объясняет факт плавления твердого аргона при температуре — 184°С (т.е. 89 К), которая значительно выше, чем температура плавления твердого гелия. [c.616]

С ростом электрического момента диполя молекул, образующих кристалл, возрастает и энергия кристаллической решетки. Наибольшей энергией кристаллической решетки обладают молекулярные кристаллы с водородными связями, например НС1, NH3, Н2О. [c.76]

Одна из специфических особенностей молекулярных кристаллов заключается в том, что в силу малой энергии межмолекулярного взаимодействия образующие их молекулы сохраняют свою химическую индивидуальность. [c.76]

Молекулярные кристаллы (метан, иод, аргон и т. п.) характеризуются малой энергией решетки. Так, для аргона она равна (на моль) всего 7,52 Дж. Образование водородных связей (кристаллы льда) увеличивает энергию решетки (для воды — льда она составляет 4,18 кДж/моль). Кристаллы металлов гораздо прочнее энергия решетки никеля равна 422,18 кДж/моль. Еще выше энергия решетки кристаллов с ковалентной связью атомов так, для алмаза она достигает 710,6 кДж/моль. Того же порядка значения энергии решетки ионных кристаллов (для хлорида натрия 773,3 кДж/моль). [c.275]

Молекулярно-статистическая теория реальных систем наибольших успехов достигла в изучении кристаллов и газов. Теоретическое изучение газов облегчается тем, что межмолекулярные взаимодействия в этих системах сравнительно слабые для неплотных газов достаточно учитывать взаимодействия лишь небольших групп молекул. В жидкостях и кристаллах энергия межмолекулярных взаимодействий одного порядка, но правильность структуры [c.155]

Чем больше энергия связи между частицами в веществе, тем выше Для молекулярных кристаллов и жидкостей [c.195]

Энергию атомных и молекулярных кристаллов можно определить экспериментально на основании данных о теплоте возгонки (сублимации) кристалла, т. е. данных о величине АН = Qp процесса [А] = [c.313]

Из-за ограниченного взаимодействия между молекулами в молекулярных кристаллах энергия возбуждения, необходимая для ионизации в кристалле, почти равна энергии возбуждения для изолированных частиц с поправкой на энергию поляризации. Если можно пренебречь дальнейшей активацией для перескока электрона от заряженной молекулы к соседней незаряженной, то энергия активации полупрово-дящего кристалла будет близка к энергии ионизации изолированной ароматической молекулы. [c.109]

Полярные растворители растворяют полярные молекулярные вещества благодаря диполь-дипольному взаимодействию. Энергия, высвобождаемая при образовании диполь-дипольных связей между полярными молекулами растворителя и растворенного вещества, достаточна для разрыва межмолекулярных связей в молекулярных кристаллах (рис. 14-21). Например, лед растворим в жидком аммиаке, но не в бензоле потому, что NH3-полярная молекула, а gHj-неполярная. [c.623]

Известно, что силы, действующие между ковалентными молекулами, обычно иеспецифичны и для малополярных молекул невелики. В смеси двух жидкостей А и В, состоящих из молекул с малополярными ковалентными связями, энергия взаимодействия частиц А и В существенно не отличается от энергии взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому различные жидкие вещества с ковалентной связью в молекулах обычно неограниченно растворяются друг в друге. По этой же причине молекулярные кристаллы также хорошо растворяются в таких жидкостях. Например, растворимость толуола в бензоле ие ограничена, а кристаллический на(рталин хорошо растворим в неполярных жидкостях. [c.251]

Мы видели (стр. 200), что при образовании делокализованных молекулярных орбиталей из п атомных энергетических уровней образуется п молекулярных уровней энергии. Аналогичная ситуация наблюдается и в кристалле, только атомов здесь очень м1Юго. Обозначим их число Л/ оно сопоставимо с, числом Авогадро = 6,02-Большое число очень близко расположенных энергетических уровней образует энергетическую зону. [c.271]

Молекулярные кристаллы образуются из атомов или молекул, которые удерживаются в кристалле вандерва-альсовыми взаимодействиями или водородными связями. На рис. 50 для иллюстрации приведена структура молекулярного кристалла I а. Молекулы иода располагаются так, что их центры масс занимают вершины прямоугольного параллелепипеда и центры граней, причем в решетке существуют две различные ориентации молекул иода. Так же как и в случае жидкости, полуколичественной мерой энергии взаимодействия между частицами в кристалле является температура, при которой происходит изменение агрегатного состояния, в данном случае температура плавления. Молекулярные кристаллы, в которых частицы удерживаются слабыми нековалентными взаимодействиями, характеризуются невысокими температурами плавления. [c.117]

Формулы (49.1) — (49.3) справедливы для расчета энергии ориентационного взаимодействия тогда, когда тепловое движение не расстраивает ориентацию молекул, т.е. когда С/ор>кТ. Поэтому они пригодны для расчета энергии в молекулярных кристаллах, где положение молекул фиксировано. В газах и жидкостях, в растворах и на поверхности (адсорбция) тепловое движение приводат к всевозможным ориентациям молекул. Усредняя энергию взаимодействия по всем возможным ориентациям с учетом теплового движения, получаем формулу для молекул с одинаковыми диполями [c.256]

Заметное отклонение структуры молекулярного кристалла от плотнейшей упаковки происходит при наличии между молекулами водородной связи, например у льда. Искажение валентных углов здесь требует значительных затрат энергии. Этим объясняется рыхлая структура льда. Энергия кристаллической решетки молекулярного кристалла выражается тепловым эффектом его сублимации. Эта величина для разных веществ колеблется от долей единицы до нескольких десятков кДж/моль и более, что значителы о ниже, чем энергии решетки других типов кристаллов. [c.137]

При образовании молекулярного кристалла, в котором взаимодействия сводятся к вандерваальсовым, перераспределения электронов между молекулами не происходит. Так как вандерваальсовы взаимодействия много слабее кулоновских и ковалентных, молекулярные кристаллы имеют заметно более низкие энергии связи и температуры плавления. Для них характерна плотнейшая упаковка частиц. Наиболее распространены молекулярные кристаллы, образованные органическими веществами (например, углеводородами). Примером неорганических молекулярных кристаллов является затвердевшие благородные газы, [c.176]

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]

Чем больше энергия связи между частицами в веществе, тем выше структ Для молекулярных кристаллов и жидкостей ван-дер-ваальсовы силы взаимодействия между молекулами и даже Н-связи недостаточно прочны, и обычно структ остается меньше сольв. Поэтому растворение таких веществ, как, например, сахара, глицерина, спирта, является также экзотермическим процессом. [c.147]

Силы Ван-дер-Ваальса (ориентационный, индукционный и дисперсионный эффекты). Очень слабые силы притяжения между нейтральными атомами или молекулами, проявляющиеся на расстояниях, превосходящих размеры частиц, называют межмолеку лярным притяжением или силами Ван-дер-Ваальса . Они действуют в веществах, находящихся в газообразном или жидком состоянии, а также между молекулами в молекулярных кристаллах. Своа название они получили по имени голландского исследователя Ван-дер-Ваальса, постулировавшего их существование введением поправочного члена в уравнение состояния идеального газа. Эти силы обусловливают отступление реальных газов от идеального состояния. Кроме того, межмолекулярное притяжение определяет возможность агрегации вещества, сопровождающейся выделением энергии. Оно играет важную роль в процессах адсорбции, катали- [c.133]

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]

При растворении молекулярного кристалла происходит разрыв межмоле-Jvyляpныx связей и следует учитывать энергию моляризации растворение электролита сопровождается поглон1ением энергии ионизации , отвечающей распаду кристалла на свободные ионы. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология