Температура кипения веществ, образующих молекулярные кристаллы

Несмотря на очевидность различия между этими понятиями, даже в учебной и научной литературе допускают их смешение, употребляя например, такие выражения, как "элементарный азот", "взаимодействие элементарного цинка с кислотой" и т.п., хотя речь идет о простых веществах, а не об элементах. При образовании простых веществ из элементов возникают объекты, характеризующиеся качественно иным набором свойств, чем изолированные атомы. Даже в тех случаях, когда в результате взаимодействия атомов образуются газообразные молекулы, их свойства существенно иные. Например, хорошо известно, что атомарный азот принадлежит к числу наиболее активных неметаллов, в то время как в молекулярной форме простое вещество — азот — характеризуется малой химической активностью. Это обусловлено большим значением энергии химической связи в молекуле азота. По той же причине все газы в атомарном состоянии существенно более активны химически, чем их молекулы. Еще резче качественное отличие простого вещества от соответствующего химического элемента при образовании конденсированной фазы с немолекулярной структурой. Конденсированное состояние характеризуется свойствами, которые принципиально неприменимы к атомам, например твердость и температура плавления (для кристаллов), вязкость и температура кипения (для жидкостей), электрическая проводимость и т.п. [c.240]

Поскольку связи в атомном кристалле прочные, ковалентные, такие кристаллы разрушаются значительно труднее, чем молекулярные. Вещества, образующие атомные решетки, во многих случаях характеризуются высокой твердостью, высокими температурами плавления и кипения. Например, алмаз наиболее твердое из всех известных веществ. [c.85]

Неметаллические простые вещества построены из молекул, в которых атомы группируются либо по 2, либо по 4—8 в одной молекуле и имеют валентности, направленные в пространстве строго определенным образом. В твердом виде многие из этих веществ представляют собой молекулярные кристаллы, в которых молекулы вытянутой, сферической и других форм образуют структуру с довольно рыхлой упаковкой. Отличительной особенностью металлов являются следующие присущие только им свойства электропроводность, теплопроводность, специфический блеск, ковкость и тягучесть, а для их структуры характерна изотропность, т. е. отсутствие особых свойств вдоль избранных направлений. Если атомы считать шарами, то структура большинства металлов характеризуется плотнейшей упаковкой шаров. С точки зрения. металлического характера физическая природа непереходных и переходных элементов сильно различается. Высокие температуры плавления и кипения последних объясняются наличием у них прочных связей. Вблизи границы, отделяющей металлы от неметаллов, элементы отличаются своеобразным строением кроме того, их специфические физические свойства представляют глубокий научный интерес, а также открывают широкие перспективы для практического использования. [c.87]

Наконец, рентгенографическое исследование кристаллов показало, то в твердом состоянии сильные электролиты имеют не молекулярные, а ионные кристаллические решетки. Это обстоятельство особенно убедительно подтверждает гипотезу полной ионизации сильных электролитов в растворах. Действительно, если, например, кристаллы КС1 построены не из молекул, а из ионов и С1 , естественно предположить, что и при растворении соли в растворе будут находиться ионы К и С1", а не молекулы КС1. Но если это так, возникает вопрос, почему же в результате измерения электропроводности, осмотического давления, понижения температуры замерзания или повышения температуры кипения растворов этих веществ приходят к заключению о неполной ионизации сильных электролитов. На этот вопрос теория отвечает следующим образом. [c.89]

В молекулярных кристаллических решетках в узлах решетки находятся молекулы. Большинство веществ с ковалентной связью образуют кристаллы такого типа. Молекулярные решетки образуют твердые водород, хлор, двуокись углерода и другие вещества, которые при обычной температуре газообразны. Кристаллы большинства органических веществ также относятся к этому типу. Таким образом, веществ с молекулярной кристаллической решеткой известно очень много. Молекулы, находящиеся в узлах решетки, связаны друг с другом межмолекулярными силами (природа этих сил была рассмотрена выше см. стр. 245—249). Так как межмолекулярные силы значительно слабее сил химической связи, то молекулярные кристаллы легкоплавки, характеризуются значительной летучестью, твердость их невелика. Особенно низки температуры плавления и кипения у тех веществ, молекулы которых неполярны. Так, например, кристаллы парафина очень мягки, хотя ковалентные связи С—С в углеводородных молекулах, из которых состоят эти кристаллы, столь же прочны, как связи в алмазе. Кристаллы, образуемые благородными газами, также следует отнести к молекулярным, состоящим из одноатомных молекул, поскольку валентные силы в образовании этих кристаллов роли не играют, и связи между частицами здесь имеют тот же характер, что и в других молекулярных кристаллах это обусловливает сравнительно большую величину межатомных расстояний в этих кристаллах. [c.260]

В узлах молекулярных кристаллических решеток находятся молекулы, которые связаны друг с другом слабыми межмолеку-лярными силами. Такие кристаллы образуют вещества с ковалентной связью в молекулах. Веществ с молекулярной кристаллической решеткой известно очень много. Это твердые водород, хлор, диоксид углерода и другие вещества, которые при обычной температуре газообразны. Кристаллы большинства органических веществ также относятся к этому типу. Молекулярные кристаллические вещества характеризуются значительной летучестью, твердость их невелика, они легкоплавки. Особенно низкие температуры плавления и кипения у тех веществ, молекулы которых неполярны. Кристаллы, образуемые благородными газами, также следует отнести к молекулярным, состоящим из одноатомных молекул, поскольку валентные силы в образовании этих кристаллов роли не играют, и связи между частицами имеют тот же характер, что и в других молекулярных кристаллах. [c.155]

Если вещество образует молекулы, полярные или неполярные, то его кристаллы построены из молекул, т. е. имеют молекулярную решетку. Вещества с молекулярной решеткой имеют малую твердость, низкие температуры плавления, плохую растворимость в воде. При обычных условиях это, как правило, газы или жидкости. Для молекулярных веществ проявляется следующая закономерность вещества с более высокими значениями молекулярной массы обычно имеют более высокие температуры плавления и кипения, чем вещества с меньшей молекулярной массой. [c.59]

Силы, действующие в типично ионных кристаллах, относятся к типу сил, уже названных нами полярными. Кристалл состоит из положительно и отрицательно заряженных ионов, удерживаемых вместе электростатическим притяжением любой из ионов действует на своих ближайших соседей с приблизительно одинаковой силой. Поэтому в кристалле невозможно сгруппировать атомы в молекулы, и, как известно, весь кристалл следует рассматривать как одну гигантскую молекулу. Типичными примерами таких веществ служат соли, например, галоидные соли щелочных металлов, которые в газообразном состоянии образуют молекулы с полярной связью. Ионные кристаллы имеют некоторые общие характерные свойства они — твердые вещества, часто легко растворимые вводе, в которой они диссоциируют, они нелетучи и обычно имеют температуры кипения выше 1000° С и практически всегда выше 700° в расплавленном состоянии эти соли представляют собой смесь положительных и отрицательных ионов и проводят электрический ток. Их молекулярный объем определяется ионными радиусами. [c.206]

В молекулярных кристаллах, в противоположность толька что рассмотренным двум типам, молекулы сохраняют свою индивидуальность в кристаллическом комплексе. Так, твердый хлор состоит из молекул lg, связанных более слабыми силами, чем те, которые связывают два атома в молекуле хлора. Межмолекулярные силы могут быть двух типов. В некоторых случаях, особенно у элементов в твердом состоянии с двухатомными молекулами, расположенных в правой части периодической таблицы, у превращенных в твердое состояние благородных газов (которые правильнее отнести к молекулярным твердым веществам, хотя в газообразном состоянии они одноатомны) Og, СО, SFg, вероятно, и у галоидоводородов (за исключением HF), и у большей части органических веществ — действующие силы относятся к тому типу сил, которые мы можем назвать ван-дер-ваальсовскими силами. Они представляют собой силы, являющиеся главной причиной отклонений в поведении так называемых постоянных газов от поведения идеальных газов. Они появляются в результате взаимодействия и поляризуемости электронных оболочек, окружающих молекулы, и представляют собой очень слабые силы. Ван-дер-ваальсовские силы обладают тем необычным свойством, что силы, действующие между большими молекулами, больше, чем действующие между малыми молекулами таким образом, силы возрастают при перемещении сверху вниз по столбцу периодической таблицы. Например, межмолекулярные силы увеличиваются в порядке НС1, НВг, Н1, как можно заключить по изменению температур кипения, которые соответственно равны — 85° С, — 67° С и—35°С. Обычно также, чем больше молекулярный вес органического соединения в гомологическом ряду, тем выше температура его кипения. Во многих таких веществах силы связи весьма малы, или, по крайней мере, мало зависят от взаимной ориентации молекул, [c.207]

Температура плавления значительно более чувствительна к загрязнениям, чем температура кипения. Известно, что растворение какого-либо постороннего вещества в жидкости понижает температуру ее застывания точно так же понижается и температура плавления твердого вещества, когда оно содержит примесь, растворяющуюся в нем при плавлении. Слишком низкая температура плавления является, таким образом, неопровержимым доказательством наличия загрязнения. Однако правильная температура плавления не всегда является надежным доказательством чистоты соединения загрязнения, которые не растворяются в расплавленном основном веществе, не оказывают влияния на его температуру плавления. Такие загрязнения можно обнаружить, поскольку, когда они присутствуют, не образуется совершенно прозрачного расплава. На это обстоятельство следует обращать внимание при определении температур плавления. Кроме того, бывает, что два изомера или гомолога или два сходных между собой вещества, которые как раз и могут получаться одновременно, оказываются изоморфными и дают смешанные кристаллы или образуют молекулярное соединение, которое имеет собственную температуру плавления и ведет себя как индивидуальное соединение. Характерным примером могут служить ацетил- и н-бутирил-ж-ами-нофенолы. Первый из них плавится при 145°, второй — при 138°, а эквимолекулярная смесь их — при 154—155°. Молекулярные соединения такого рода, как правило, нельзя разделить на составные части с помощью перекристаллизации. В таких случаях доказать неоднородность обычно удается только получением производных. Подобные случаи встречаются не так часто, однако и не столь редко, как это иногда считают их нельзя упускать из виду во избежание ошибок. [c.44]

На рис. 8.1 изображены идеализированные, предельные случаи ионного и молекулярного твердого вещества. Совокупные свойства больщого числа образующих их частиц, например температуры плавления и кипения или ковкость, зависят от многих факторов, включая размеры, геометрическое расположение, заряды и электронное строение частиц. Следует также иметь в виду, что обсуждаемые модели описывают чисто ковалентные и чисто ионные связи, в то время как связи в больщинстве реальных веществ имеют промежуточный характер. Кроме того, помимо молекулярных и ионных кристаллов, существуют еще металлические и так называемые ковалентные кристаллы, которые подробно рассматриваются в гл. 10. [c.130]

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]

Чтобы отличить вышеуказанные, соединения от других ковалентных веществ, образующих в твердом состоянии атомные реп1етки, а потому имеющих высокие температуры плавления и кипения, мы используем для,их обозначения термин молекулярные соединения , имея в виду, что термины молекулярные кристаллы и молекулярные жидкости в современной литературе общеприняты. [c.7]

Межмолекулярные связи и отвечающие им молекулярные кристаллические решетки образуются соединениями с гомеопо-лярными молекулами. Молекулы в кристаллах притягиваются друг к другу силами межмолекулярного притяжения (силы Ван-дер-Ваальса). Некоторые кристаллы представляют собой слабосвязанный агрегат молекул, связи между которыми легко разрушаются при нагревании. Это — многие вещества с низкой температурой кипения и плавления (например, 51р4, J2, большинство органических твердых веществ). [c.70]

Большой молекулярный вес и специфическое строение молекул пре-допределякуг некоторые общие для всех полимеров свойства, отличающие их от обычных низкомолекулярных веществ. Все ВМС нелетучи и не существуют в парообразном состоянии, поэтому та кое понятие, как температура кипения, для них лишено смысла. Твердое кристаллическое состояние их также отличается своеобразием в связи с особенностями строения молекул можно заранее предвидеть, что ВМС должны кристаллизоваться с большим трудом. Некоторые полимеры, например полиэтилен, полиамиды, в условиях комнатной температуры кристаллические. Но кристаллические полимеры не образуют больших, хорошо оформленных кристаллов. У кристаллических полимеров небольшие кристаллики разбросаны в большом количестве аморфной массы того же вещества. Поэтому у кристаллических полимеров нет четко выраженной температуры плавления. [c.255]