Полярная связь в кристалла

В кристаллах, которые образуются с помощью ковалентных связей, частицами, их образующими и закономерно расположенными в пространстве, служат нейтральные атомы, связанные между собой ковалентной связью. Классическим примером таких кристаллов является алмаз. В нем каждый атом углерода связан с четырьмя другими углеродными атомами. Атомы образуют непрерывную пространственную решетку, причем связь между ними неполярная. Кристаллам алмаза по характеру связи подобны кристаллы карборунда, хотя в этом случае уже сказывается неко торая полярность связи. [c.125]

Атомные решетки. Кристаллы состоят из атомов, связанных ковалентными или полярными связями. [c.98]

Однако нельзя провести точную границу между ионной связью, основанной только на электростатическом взаимодействии, и ковалентной полярной связью и можно оценивать только степень ионности. Существующие методы физических исследований строения вещества позволяют установить распределение электронной плотности в кристаллах ионного типа, причем оказалось, что нет участков в кристалле, где бы плотность электронов была равна нулю. Это указывает на то, что помимо изолированных положительно и отрицательно заряженных ионов К и Р еще существует часть атомов К и Р, объединенных ковалентными полярными связями и соответствующими общими орбиталями. [c.84]

Так, например, гидрид лития [. Н обладает лишь 80% ионной связи и 20% ковалентной полярной связи даже такой кристалл, как СзР, — соединение с максимальным различием в ЭО — обладает около 90% -ионной связи. [c.84]

Как видно, в данном случае совпадение расчета по уравнению (4.9) и расчета по циклу Борна — Габера хорошее, однако оно будет хуже для более сложных кристаллов (поляризация, увеличение ковалентных полярных связей). [c.139]

Вычисление мольных рефракций кристаллических веществ производится аналогично молекулярному случаю, но с использованием своего расчетного аппарата. Так, вычисление рефракций с учетом реального характера химических связей требует знания полярности связей атомов в кристаллах (табулированных для большинства случаев в табл. III приложения), систем кристаллических ковалентных и ионных рефракций (табл. 15, 40 и 41 основного текста) и закона изменения поляризуемости атомов по мере их ионизации. [c.127]

На основании этих спектральных данных оказалось возможным сделать некоторые выводы относительно характера связи, осуществляющейся в рассматриваемом процессе хемосорбции. Сходство спектра адсорбата со спектром катиона малахитового зеленого приводит к выводу, что сопряженная система, изображенная структурой В, должна сохраняться. Поскольку ковалентная связь положительно заряженного центра амфотерного иона с поверхностью нарушила бы эту сопряженную систему, ион карбония, составляющий положительно заряженную половину амфотерного иона, не может быть ковалентно связан с анионом на поверхности кристалла, ибо, если бы это имело место, спектр адсорбата был бы аналогичен спектру карбинола малахитового зеленого. Дальнейшие исследования показали, что между карбоксилатной группой и катионами на поверхности кристалла осуществляется более или менее полярная связь. [c.56]

Экспериментальные и расчетные данные показывают, что наряду с известными очень слабыми электролитами, характеризующимися большим положительным значением рД, растворы которых содержат очень мало ионов и очень много недиссоциированных молекул, могут быть электролиты с отрицательными величинами рД, т. е. с константами много больше единицы. Растворы таких электролитов содержат очень мало молекул и очень много ионов. В растворах тех и других электролитов существует равновесие между ионами и недиссоциированными незаряженными частицами. Однако обнаружить малое число непроводящих частиц—молекул на фоне большого числа ионов значительно труднее, чем обнаружить малое число ионов в присутствии большого избытка молекул. Поэтому казалось, что первые не подчиняются закону действия масс. Неприложимость закона действия масс усугублялась еще сильным электролитическим взаимодействием между ионами (см. гл. IV). Естественно, что подобные электролиты были выделены в особый класс—сильных электролитов. Выделение класса сильных электролитов в свое время и было сделано именно вследствие неприложимости к их диссоциации в водных растворах закона действия масс, а также вследствие установления для большинства из них ионной кристаллической решетки. Однако образование этими веществами ионной кристаллической решетки в твердом состоянии еще не исключает возможности образования ими молекул с полярными связями в парообразном состоянии, находящимися в равновесии со своими димерами. С другой стороны, многие ионные кристаллы, как оказалось, имеют элементы молекулярной решетки. [c.349]

Однако образование этими веществами ионной кристаллической решетки в твердом состоянии не исключает образования ими молекул с полярными связями в парообразном состоянии, находящимися в равновесии со своими димерами [6]. С другой стороны, многие ионные кристаллы, как оказалось, имеют элементы молекулярной решетки. [c.106]

Несмотря на общую чувствительность скорости кристаллизации к температуре, между полимерами остаются достаточно большие различия, позволяющие свободно и с полным основанием говорить о полимерах, которые кристаллизуются быстро, и о полимерах, которые кристаллизуются медленно. Например, пленки расплавленного полиэтилена кристаллизуются, даже если их закаливать в жидком азоте, тогда как пленки полиэтилентерефталата или найлона легко закаливаются с образованием аморфного стекла. Значительные различия в этих свойствах могут быть следующим образом связаны со структурами различных рассматриваемых здесь молекул. Как мы видели, лимитирующей стадией, определяющей скорость кристаллизации полимеров, является зародышеобразование, причем более значительную роль играет в этом отношении первичное зародышеобразование. Независимо от того, имеют ли первичные зародыши гомогенное или гетерогенное происхождение, а также от того, образован ли каждый из них несколькими соседними молекулами, вытянутыми в длину, или одной многократно сложенной молекулой, их рост до критического размера требует согласованного, или кооперативного, перераспределения молекул в пределах значительного объема расплава. Молекулы вынуждены совершать поступательное и вращательное движение относительно своих соседей, и кристаллическая упаковка будет достигнута гораздо быстрее, если эти движения происходят свободно и в ограниченных пределах. Аналогичные условия необходимы также для образования поверхностных зародышей при дальнейшем росте кристалла из первичных зародышей, и в общем случае более высоким скоростям первичного зародышеобразования соответствуют более высокие скорости вторичного зародышеобразования. Для быстрой кристаллизации очень желательно, чтобы повторяющиеся химические звенья цепи не были слишком длинными и чтобы профиль молекулы отличался высокой симметрией. Низкая симметрия уменьшает число возможных положений молекулы и, кроме того, препятствует вращательному движению, необходимому для переориентации. Особенно нежелательны большие боковые группы, так как они могут служить серьезным препятствием движению одной цепи относительно другой. Наличие полярных групп может явиться дополнительным препятствием кристаллизации, особенно если они находятся далеко друг от друга (или неравномерно расположены) в цепи молекулы, и необходимы значительные перемещения, чтобы полярные группы соседних молекул заняли в кристалле соответствующие положения. Более того, в расплаве между беспорядочно расположенными молекулами могут устанавливаться локальные полярные связи, которые должны быть затем разорваны и заново образованы в кристалле между другими парами групп. [c.412]

Позднее Коста и Конте [26], используя несколько иную модель электронных состояний кубических карбидов и нитридов, изучили электронные энергетические спектры монокарбида и мононитрида титана, основываясь на методе сильной связи. При этом, учитывая близость электронных характеристик этих соединений друг с другом и исходного металла (в данном случае титана), они предположили, что атомы неметалла лишь слабо возмущают электронную структуру тугоплавких соединений, основные черты которых определяются атомами металла. В связи с этим в расчете акцент сделан лишь на влияние d-состояний атомов титана, в то время как перекрывание волновых функций атомов неметаллов и их гибридизация с волновыми функциями металла не учитывались. При проведении расчетов авторы исходили из ионно-ковалентной модели, согласно которой 1,5 электрона атома углерода (и 2 электрона атома азота) переходят в d-полосу металла. В этом отношении указанная модель аналогична предложенной ранее Уманским [29], по мнению которого в фазах внедрения атомы неметалла частично (или полностью) отдают свои валентные электроны в s —d-полосу кристалла. Однако в работе Коста и Конте предполагалось также, что электроны несколько оттягиваются к атомам углерода, обусловливая существенную полярность связей. При этом выяснилось, что в рамках использованной модели полосы проводимости Ti и TiN состоят из двух подполос, образованных соответственно из dy- и de-волновых функций атомов металла. [c.270]

Существующие методы физических исследований строения вещества позволяют установить распределение электронной плотности в кристаллах ионного типа, причем оказалось, что нет участков в кристалле, где бы плотность электронов была равна нулю. Это указывает на то, что помимо изолированных положительно и отрицательно заряженных ионов К" и Р еще существует часть атомов К и Р, объединенных ковалентными полярными связями и соответствующими общими орбиталями. [c.88]

СВЯЗЬ. Так, молекула воды, имеющая две полярные связи О—Н и две направленные несвязывающие электронные пары, может образовывать четыре водородные связи. Поэтому в кристалле льда (рис. 67) каждая молекула воды тетраэдрическн соединена водородными связями с четырьмя ближайшими к ней молекулами, что в плоскостном изображении можно представить схемой [c.103]

Полярность связей в соединениях с ростом ш уменьшается для ш = 1 и 2 связь близка к ионной, для гю — и> акс она приближается к ковалентной. Поэтому, ыапример, низшие оксиды и гидроксиды являются основными, высшие —кислотными, мно. -ие низшие галогениды — ионные кристаллы (хорошо растворимые соли), ВЫСШИ1 галогениды — легкоплавкие, легколетучие вещества, подвергающиеся гидролизу. Граница между ними отвечает ш 3. [c.492]

В кристаллах солей, содержащих кристаллизационную воду, встречаются одновременно и ионная связь между катионом и анионом соли, и полярные связи внутри молекул воды, причем последние связываются ионодипольной связью с ионами. [c.128]

Ковалентная связь часто встречается и в кристаллах соединений. Так, карборунд Si состоит из атомов углерода и кремния, 6бразуюш.их тетраэдрическую решетку и связанных между собой ковалентной или, точнее, слабо полярной связью (вследствие несколько большей электроотрицательности углерода по сравнению с кремнием). [c.132]

На рис. 12 приведены плоскостные схемы всех рассмотренных типов кристаллических решеток. Однако, принимая такую классификацию кристаллов, всегда нужно иметь в виду, что характер разных связей даже в одном и том же кристалле может быть не одинаковым и классификационные признаки не всегда четко и хорошо выражены. Наряду с кристаллами, относящимися к одному из четырех рассмотренных видов связи, существуют кристаллы с различными переходными и смешанными формами связи. Это, например, целиком относится к кристаллогидратам, в которых встречаются одновременно ионный тип связи между катионами и анионами соли, ковалентная связь между атомами, входящими в состав аниона, а также полярные связи внутри молекул воды и ионоди-польная связь молекул с ионами. [c.34]

Следует отметить, что не существует строгого физического определения степени ионности химической связи. Если в идеальной ионной молекуле -Ь й — сосредоточены в центрах заряженных атомов — ионов, то в реальной полярной молекуле не существует отдельных ато-мов. Наблюдаемые свойства (дипольный и квадрупольный момент, сдвиги в спектрах и т. д.) отражают асимметрию распределения электронной плотности в молекуле в целом, и определение по ним эффективных зарядов на атомах и степени ионности связи имеет условный характер. Поэтому только как условные характеристики отклонения с-вязи от чиЬто ковалентной или идеальной ионной должны рассматриваться различные критерии ионности (Полинг, Горди и др.). Однако эти критерии полезны при сравнительном анализе полярности связи в молекулах и кристаллах. [c.136]

Гиллеспи, по нашему мнению, не имеет принципиальных преимуществ перед концепцией гибридизации в методе локализованных пар и не всегда ее предсказания верны Наконец, всегда остается возможность оценить конфигурацию молекз лы сравнительным методом, основанным на периодическом законе, и это один из наиболёе надежных способов. Тем же методом вполне удовлетворительно оцениваются и межъядерные равновесные расстояния [к-42]. Можно также переносить значения длины связи из простейших мадгекул в более сложные, если не требуется высокой точности. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов + Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах С12, Вг2, Гд и других или в кристаллах элементов С, 81 и других, находят радиусы атомов С1, Вг, I, С, 81 и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Лд или, для лучшего согласия с опытными значениями Гдв Так получена система ковалентных радиусов Полинга. Для соединений с заметной полярностью связи используют формулу Шумейкера — Стивенсона [c.203]

Наряду с кристаллами, отвечающими типичным формам указанных четырех видов связи, существуют кристаллы с различными переходными и смешанными формами связи. Так, например, в кристаллогидратах встречаются одновременно ионная связь между катионом и анионом соли, ковалентная связь между атомами, входящими в состав аниона, полярная связь внутри молекулы воды и ионодипольная связь молекул с ионами. [c.49]

Изобара растворимости водорода в алюминии приведена на рис. 192. Большое изменение растворимости в процессе кристаллизации приводит к образованию пор и трещин в отливках и сварных соединениях, если не принять соответствующих мер. Гидриды Ga, In и Ti еще менее устойчивы Галиды р-металлов ША-группь солеобразны, но в Al ij сохраняется значительное влияние ковалентных полярных связей. Так, например, AI I3 дает димер Aij lg, растворимый в органических растворителях. Он представляет собой легкоплавкие и легколетучие кристаллы (температура возгонки [c.407]

Поскольку каждая молекула воды имеет две полярные связи О—Н и две направленные несвязывающие электронные пары, она может образовать четыре водородные связи. В частности, в кристаллах льда молекула воды тетраэдрически связана водородными связями с четырьмя ближайшими к ней молекулами, что можно изобразить плоскостной схемой [c.280]

Отсюда вытекает, что одно и то же количество валентных электронов атома М должно распределяться между большим, чем в молекуле такого же состава, числом атомов А. Поэтому ковалентность связей М—А в кристаллах будет мeньuJe, чем в соответствующих молекулах, а ионность — выше. Значит молекулярный подход не годится для рассмотрения электронного строения полярных коорднпационных кристаллов. [c.101]

Хертцем, Линке и независимо Бокием для оценки полярности связи в кристаллах было предложено выражение (которое Бокий назвал коэффициентом ионности ) [c.108]

Естественно возникает вопрос, при каких условиях мольная рефракция вещества будет уменьшаться быстрее, чем мольный объем. Это может произойти, например, когда рефракция аниона будет уменьшаться так же, как и его объем, а рефракция катиона — значительно быстрее. Такой случай реализуется, когда кристаллическое пространство плотнейшим образом заполнено анионами (и тогда сжатие кристалла — это сжатие анионов), и в результате наложения давления полярность связи возрастает (и тогда на катионе увеличится положительный заряд и уменьшится его рефракция). Таким образом, можно думать, что полярные вещества с Яо>1 будут становиться еще более полярными при сжатии или охлаждении. Соответственно, в случае >.о<1 сжатие тела будет увеличивать его ковалентность. Тогда случай Хо=1 должен означать инвариантность химической связи вещества при изменении его объема. Действительно, в нашей лаборатории методом Сцигети было показано, что ионность связи в не изменяется при увеличении его объема (нагревании). [c.158]

Для соединений, молекулы которых содержат атомные группировки Р—Н, О—Н, N—Н, структуру кристаллов в основном определяет водороднал связь, молекула воды, имеющая две полярные связи О—Н и две направленные [c.117]

Как и в элементах главных подгрупп, полярность связи с ростом степени окисления убывает. Для одно- и двухвалентных состояний характерна связь, близкая к ионной, а с увеличением степени окисления она все более приближается к ковалентной. В соответствии с этим низшие галогениды, например, представляют собой ионные кристаллы, хорошо растворимые в воде с диссоциацией и образованием частично гидролизуемых катионов, а высшие — ковалентные галогениды со слабой связью между молекулами, и соответственно, легкоплавкие и легколетучие. Низшие оксиды и гидроксиды обычно основные или амфотерные, высшие — кислотные. Например, А гО — основный оксид, ЕпО и СгаОд — амфотерные, а УгОд, СгОз и МП2О7 — типично кислотные оксиды. [c.172]

Качественно соотношение между полярностью связи и прочностными свойствами можно проиллюстрировать (рис. 3.3), сравнив распределение зарядовой плотности (р) вдоль линий межатомной связи в алмазе, Р-СзМ4 и ВЫ. Видно, что Р-СзН4 занимает промежуточное место между чисто ковалентным кристаллом — алмазом и нитридом бора, для которого характерны поляризация р в направлении В N и заметная роль ионной составляющей в об- [c.70]

Катион нитрония всегда связан с каким-то анионом У . В зависимости от природы аниона образуется более илн менее полярная связь N—V и меняется активность нитрующего реагента. Самыми активными солями нитрония являются соли с анионами ВР.г. ЗЬРй", РР(Г, в которых существует свободный катион нитрония. Это подтверждается рентгеноструктурным анализом кристаллов [N62] Вр4. Катион N62+ имеет линейную структуру. [c.378]

В свое время выделение класса сильных электролитов было произведено вследствие неприложимости к их диссоциации в водных растворах закона действия масс и установления для большинства из них ионной кристаллической решетки. Однако образование этими веществам и ионной кристаллической решетки в твердом оостоянии еще не исключает, как известно, возможности образования ими молекул с полярными связями в парообразном состоянии, находящимися, как показали исследования Мюллера и Каша, Райса и Кинперер, в равновесии го своими димерами. С другой стороны, многие ионные кристаллы, как оказалось, имеют элементы молекулярной решетки. [c.588]

Брегер и Жданов [16] применили одномерный анализ Фурье для определения распределения электронов в нитриде бора. Однако эта работа основана на методе, разработанном Бриллем [17], который решительно критиковал выводы, полученные Брегером и Ждановым. Недавно электронные свойства нитрида бора были рассмотрены исходя из локализованных молекулярных орбиталей связей [18] определения ковалентности и полярности связей связаны с общей ионностью атомов в кристалле. [c.225]