силы связи в кристалле

Элементарной структурной ячейкой силикатов является кремнекислородный тетраэдр такие тетраэдры могут образовывать циклические, цепные, листовые и трехмерные каркасные структуры. Часть атомов кремния способна замещаться алюминием, но при этом компенсация заряда требует введения дополнительных катионов, что приводит к усилению электростатического вклада в химическую связь кристалла. На примере силикатов иллюстрируются четыре из пяти типов связи, обсуждавшихся в данной главе ковалентная связь между атомами кремния и кислородом в тетраэдрах, вандерваальсовы силы между силикатными листами в тальке, ионное притяжение между заряженными листами и цепочками, а также водородные связи между молекулами воды и силикатными атомами кислорода в глинах. Если включить в этот перечень еще никелевые катализаторы на глиняном носителе, то мы охватим и пятый тип химической связи (металлический). [c.640]

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 оч.ень много.- Молекулярные решетки имеют твердые водород, хлор, диоксид углерода и другие веихества, которые при обычной температуре газообразны. Кристаллы большинства органических веществ также относятся к этому типу. [c.144]

Перейдем теперь к общей характеристике распределения атомов в простых веществах. Мы будем говорить не только о жидкостях, но и о кристаллах, потому что при изучении строения жидкостей полезно знать, как располагаются атомы ниже температуры плавления. Расположение атомов при заданных температуре Т и давлении Р в конечном счете определяется условием минимума свободной энтальпии системы. Факторы, влияющие на это условие, пока еще исследованы недостаточно. Одним из них являются силы связи между атомами. [c.171]

Сопротивление скольжению определяется прежде всего характером сил связи между его структурными элементами. Так, например, валентная связь, обладающая строгой направленностью, резко ослабевает уже при незначительных смещениях атомов относительно друг друга. При сдвиге эта связь разрушается раньше, чем атомы успевают устанавливать ее с другими своими соседями. Поэтому кристаллы валентного типа (кремний, германий, мышьяк, селен, сурьма и др.) не проявляют заметной способности к пластической деформации. По исчерпании упругой деформации они хрупко разрушаются. Напротив, металлическая связь, не имеющая направленного характера, меняется очень слабо при тангенциальных смещениях атомов относительно друг друга. Поэтому возможны большие смещения одних частей решетки относительно других, что и определяет высокую степень пластичности (и даже сверхпластичность металлов [131). [c.172]

Учитывая анизотропию свойств кристалла графита, а именно, разницу в силах связи между углеродными атомами, находяш,имися в соседних базисных плоскостях (7— [c.141]

Знание электронной структуры указанных металлов позволяет легко объяснить, почему именно так изменяются их свойства. Атом калия имеет только один электрон сверх заполненной оболочки аргона. Этот электрон может быть использован для образования одинарной ковалентной связи с другим атомом калия, как в двухатомных молекулах Кг, присутствующих в парах калия вместе с одноатомными молекулами К. В кристаллах металлического калия каждый атом калия имеет некоторое число соседних атомов, расположенных на одинаковом расстоянии. Он удерживается соседними атомами благодаря единственной ковалентной связи, которая резонирует между двумя соседними атомами. В металлическом кальции на каждый атом кальция приходится два валентных электрона, и это позволяет каждому атому образовывать две связи с соседними атомами. Такие две связи резонируют между положениями кальций — кальций, создавая общую связывающую силу в этом металле, в два раза превышающую силу связи между атомами в металлическом калии. Аналогичным образом у скандия с его тремя валентными электронами связь в три раза прочнее, чем у калия. [c.493]

СИЛЫ СВЯЗЕЙ В КРИСТАЛЛАХ [c.586]

Из приведенных данных видно, что в волокнистой форме удается синтезировать амфиболы различного химического состава. Исключением являются амфиболы, содержащие алюминий. Установлено, что алюминий снижает анизотропию структурных сил связи, поэтому структурная предпосылка для роста волокнистых кристаллов амфиболов, содержащих алюминий, незначительна. [c.113]

Наиболее характерным признаком кристаллического состояния вещества является анизотропия — различие свойств по разным направлениям Вследствие того что в структуре кристалла в разных направлениях различны расстояния и силы связи между частицами, почти все свойства кристалла различны в разных направлениях (но одинаковы в симметричных направлениях) Анизотропными являются электрические, магнитные, оптические, тепловые и прочностные свойства кристалла, а также скорость роста кристалла [c.237]

Этот вопрос следует в первую очередь рассмотреть в отношении одноатомного вещества. Мы считаем какое-либо место на поверхности кристалла занятым, если центр тяжести атома находится в пределах некоторой малой области пространства, протяженность которой зависит от радиуса действия сил связи. Внутри этой области центр тяжести атома колеблется около своего положения покоя. Мы полагаем, что от газового простран- [c.45]

При сопоставлении свойств кристаллических веществ необходимо учитывать характер сил связи. Так, для кристаллов с аналогичным типом связи (Нг, НВ, В , Т , Не , Не, Ке , 1Че ) относительное изменение объема элементарных ячеек двух изотопов увеличивается по линейному закону с ростом относительного различия в массах изотопов. Точки [c.317]

При исследовании процесса разрушения кристаллов полиэтилена с повышением температуры оказалось [5], что при 100° происходит резкое ослабление сил связи между отдельными лентами, образующими кристаллы. Это совпадает с нашими данными нри температуре около 100° и выше возникают только такие простейшие структуры, как пачки и ленты, причем кристаллы и даже спирали в этих условиях не образуются. [c.144]

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 больщинства 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, ма1е-кулы 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]

Связи, хотя и не такие устойчивые, как водородные, могут образовываться между любыми полярными молекулами и даже неполярными, в которых диполи возникают под действием внешних электрических полей. Это взаимодействие заключается в притяжении разноименно заряженных кондов молекул и в отталкивании концов диполей, одноименно зарял енных. Силы, за счет которых возникают такие взаимодействия, называются ван-дер-ваальсовыми, их природа — электростатическая. За счет действия ван-дер-ваальсовых сил образуются кристаллы с молекулярным типом кристаллической решетки. В узлах такой решетки находятся молекулы твердого тела. Например, молекулярные кристаллы образуют под, а также твердые азот, водород. Молекулярные кристаллы значительно менее прочны, чем ионные или кристаллы металлов. [c.57]

В 1913 г. методом дифракции рентгенов ских лучей была определена структура кристаллов Na l и было установлено, что в этих кристаллах нет отдельных молекул Na—С1 (рис. 6.19). Вместо этого каждый атом натрия находится на одинаковом расстоянии от шести соседних атомов хлора и подобным же образом каждый атом хлора окружен шестью атомами натрия. Сразу же было признано, что кристалл можно описать как агрегат катионов натрия и анио)нов хлора и что каждый ион связан с каждым из своих шести соседей электростатической или ионной связью, характеризующейся числом (кратностью или силой) связи, равным 1/б- Гидриды щелочных металлов (от LiH до sH) и большинство галогенидов щелочных металлов кристаллизуются в структуре Na l. [c.153]

Связь N—В в донорно-акцепторном комплексе триметиламина с трихлоридом бора, (СНз)зЫ ВС1з, значительно длиннее в газе [72], чем в кристалле [73], что видно из рис. 9-62. Дативная связь N—81 в 1-метил-силатране гораздо короче в кристалле [74], чем в газе [75], причем настолько, что, согласно данным, приведенным на рис. 9-63, вряд ли имеет смысл говорить о какой-либо связи в газовой фазе. Отсюда следует, что межмолекулярные силы в кристалле как бы сжимают молекулу вдоль координационной связи. Разумеется, часть этих различий газ-кристалл обусловлена различным физическим смыслом электронографических и рентгеноструктурных параметров, поскольку образование подобных координационных связей сопровождается значительным переносом заряда. Можно полагать, что другая часть имеющихся различий носит действительно структурный характер, в чем убеждают изменения геометрических параметров в остальной части молекулы. [c.476]

Существует два осн. типа моделей структуры дисперсной системы. В первом случае предполагается, что в системе существует непрерывная сетка межчастичных связей, к-рую можно рассматривать как квазикристаллич. решетку. Часть узлов решетки свободна ( вакансии ). Возможность течения системы обусловлена перемещением этих вакансий под действием сдвигового напряжения. Во второй модели рассматриваются группы частиц, двигающиеся как единое целое (агрегаты или блоки). Текучесть системы зависит от размера агрегатов, к-рый, в свою очередь, определяется скоростью деформации. Эта модель соответствует случаю более глубокого разрушения структуры при деформировании. Если структура имеет неоднородности, что характерно для высококонцентрир. систем, при деформировании может образоваться разрыв сплошности, т. е. появляется зона локализации сдвига с пониж. концентрацией дисперсной фазы. Рассматривая это явление по аналогии с образованием трещины в кристалле и используя критерий Гриффитса для роста трещины (см. Прочность), можно считать, что образование разрыва сплошности произойдет при где /-характерный размер неоднородности, а и Г-соотв. размер частиц и сила связи между ними, обусловленная межмол. притяжением. [c.249]

Для преодоления электростатических сил, удерживающих ионную решетку, необходима большая энергия. Как правило, только вода и некоторые сильнополярные растворители хорошо растворяют ионные соединения. Какого же типа связи образуются между ионами и растворителем типа воды Молекула воды сильно полярна она имеет положительный и отрицательный концы. С1едовательно, существует электростатическое притяжение между положительным ионом и отрицательным концом молекулы воды и между отрицательным ионом и положительным концом молекулы воды. Такие взаимодействия называются ион-дипольными взаимодействиями. Каждая ион-дипольная связь относительно слаба, но в сумме они дают достаточно энергии для разрушения межионных сил в кристалле. В растворе каждый ион окружен груп- [c.31]

Поскольку температуры плавления зависят не только от молекулярного веса, но также и ог формы молекул, их связь со строением очень сложна. Однако существует важная зависимость между температурой плавления и строения ароматического соединения среди изомерных дизамещенных бензолов пара-изомер обычно плавится значительно выше, чем орто- и метаизомеры. Изомерные ксилолы, например, кипят в пределах шести градусов тем не менее они сильно различаются по температурам плавления, при этом орто- и мета-томеръл плавятся при —25 и —48 °С соответственно, а пара-изомер]— при 13 °С. Поскольку растворимость, как и плавление, заключается в преодолении внутримолекулярных сил в кристалле, не удивительно, что пара-изомер, как правило, наименее растворим в данном растворителе. [c.359]

В этой же таблице указаны опытные значопия, полученные из определения теплоты сублимации. Сравнение результатов с данными для энергии решеток ионных кристаллов (см. табл. 23 на стр. 176) еще раз показывает, насколько слабы силы связи в молекулярных кристаллах. [c.208]

О прочности кристаллов проще всего МОЖНО судить по их механическим и термическим свойствам. Чем прочнее кристалл, тем больше его твердость и тем выше его температура плавления. Если изучать изменение твердости с изменением состава в ряду однотипных веществ и сопоставлять полученные данные с соответствующими значениями для температур плавления, то заметим параллелизм в изменении этих свойств. По этой причине некоторые из механических и термических свойств удобно рассматривать одновременно. В гетеродесмических соединениях некоторые свойства, например, механическая прочность органических соединений, зависят только от одного (слабейшего) типа связи. Вторым типом связи — гомеополярным — в этом случае можно пренебречь. Оптические свойства органических кристаллов, напротив, будут зависеть от внутримолекулярных сил, а Ван-дер-Ваальсовы силы связи при изучении оптических свойств можно не принимать во внимание. [c.243]

Правильной октаэдрической конфигурации (коордииациоииая связь) наконец, с этим ионом соединяются посредством ионной связи 3 иона С1-, приводя к неокрашенному кристаллическому веществу. Даже между стабильными молекулами действуют силы, вызывающие образование молекулярных кристаллов или аддуктов к таким взаимодействиям относятся дисперсионные силы, водородные связи, силы, обусловленные переносом заряда, и т. п. Молекулы углекислого газа, взаимодействующие при низкой температуре под действием дисперсионных сил, образуют кристаллы сухого льда. Иод с бензолом дает интенсивно окрашенный (от фиолетового до коричневого) комплекс, образовавшийся за счет взаимодействий, обусловленных переносом заряда. Газообразный фторид водорода в результате образования водородных связей существует в виде агрегатов состава от (НР)з до (НР)5. Во многих случаях наличие меж-молекулярных сил в таких молекулярных ассоциатах в значительной мере отражается на их свойствах. [c.81]

К основным параметрам кинетики кристаллизации из расплава Относятся степень переохлаждения, скорости зародышеобразования и роста кристаллов. Кинетические характеристики кристаллизации фторслюды из расплава определяются совокупностью конкретных условий, включающих ликвационные явления во фторсиликатном расплаве, температурные условия, гетерогенный характер зарождения кристаллов, массовую кристаллизацию, кри-сталлохимнческие факторы (изоморфизм, анизотропия структурных сил связи и т. д.). [c.35]

Диамиды дикарбоновых кислот составляют еще одну группу соединений, температура плавления которых свидетельствует о наличии сил в кристаллах. Мочевииа (т. пл. 132°С) растворима в воде. Оксамид имеет очень высокую температуру плавления (420°С), что согласуется с его низкой растворимостью в воде. Замещение атома водорода амидной группы иа метильную группу понижает температуру плавления за счет уменьшения числа межмолекулярных водородных связей и увеличивает растворимость этого соединения в воде, поэтому М,Ы -диметил- и N,N,N N -тeтpaмeтилoк aмиды растворимы в воде. Амид адипи-новой кислоты нерастворим в воде, а его М.Ы.Ы. Ы -тетраметилпроизводное растворимо в воде. [c.124]

При этом все атомы, находящиеся в объеме кристалла, одинаковы и упакованы так, что у каждого атома имеется шесть ближайших соседних, которые соприкасаются с центральным атомом по граням куба. Кроме ближайших соседних у каждого атома имеется два соседних во второй координационной сфере, соприкасающихся с центральным атомом по ребрам куба, и в третьей сфере —восемь соседних, соприкасающихся с ним по углам куба. Такое окружение нарушается у атомов, располагающихся на поверхности кристалла, в результате чего не все атомы оказываются энергетически равноценными. Так, если рассмотреть атомы, составляющие плоскость AB D и образующие ступень и излом на ней, который возникает за счет частичной укомплектованности атомов, то можно констатировать, что наиболее благоприятной позицией для присоединения нового атома служит именно излом на ступени (положение 1, рис. 105). Здесь присоединившийся атом образует наибольшее число связей — связи с тремя ближайшими атомами. Следующей энергетически выгодной позицией для присоединения атома служит торец ступени (положение 2), поскольку здесь образуются связи с двумя ближайшими атомами. Наименее благоприятным положением для присоединения атомов при учете только первых ближайших соседних обладает одиночный атом на гладкой поверхности (положение <5). Учет атомов во второй координационной сфере приводит к некоторым энергетическим различиям для атомов. Предполагается, что сила связи обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра куба, и, считая, что ребро куба имеет длину а, силы связи можно записать в следующем виде [c.366]

На рис. 9 представлена зависимость изменения краевого угла смачивания расплава оксида алюминия от температуры на поверхности ниобия, молибдена и тантала. Видно, что с увеличением температуры угол смачивания существенно уменьшается за счет указанных выше процессов. Общее правило выбора материала контейнера выглядит следующим образом химические силы связи материала контейнера должны принципиально отличаться по своей природе от химических сил связи кристачлизуемого вещества [18]. Например, кристаллы диэлектриков могут выращиваться [c.18]

Высокодисперсные трехмерные кристаллы ПАВ образуют связи друг с другом за счет сил контактного взаимодействия, рассмотренных выше. Таким путем возникают структурированные дисперсные (в том числе грубодисперсные) системы с пределом прочности. Как было отмечено, его значение зависит от силы связи частиц и числа контактов в единице объема, а последние, в свою очередь, определяются концентрацией и дисперсностью. Введение ПАВ, регулирующих ассоциацию молекул и взаимодействие частиц, в такие системы может как увеличить, так и понизить значение предела прочности [86]. Общий вид влияния ПАВ на предел прочности геля мыл в глубокоочищенном нафтенопарафиновом масле, представлен на рис. 14 [87]. Очень малые количества ПАВ уменьшают контактные взаимодействия и, тем самым, уменьшают предел прочности системы (I участок кривой). С дальнейшим повышением концентрации добавки стабилизация системы продолжается, но одновременно падает дисперсность и быстро растет число контактов результирующее действие — повышение прочности (П участок). Наконец, влияние ПАВ па дисперсность становится незначительным, но в результяте того, что продолжает расти стабилизирующее действие, предел прочности опять снижается (участок П1). В конкретных случаях может реализоваться не вся кривая, но при анализе влияния добавок [c.176]

При температуре 100—200 "С удаляется цеолитная вода, удерживаемая в каналах и на сколах разорванных связей кристаллов сравнительно слабыми силами, а при 350—400 С — кристаллизационная вода, координированная относительно октаэдрических катионов на стенках каналов. При 400 °С начинается сокращение решетки кристалла в направлении, перпендикулярном длине волокон [231. Эту сжатую форму минерала Лоншанбон назвал палыгорски-том П. При нагревании последнего выше 650—680 °С начинается постепенное удаление конституционной воды и он превращается в кли-ноэнстатит. Эти три стадии можно представить следующим образом [c.223]

Оказалось, что фракции полиэтилена с мол. весом от 21 ООО до 300 ООО образуют в растворе одинаковые вторичные структуры в одном и том же интервале температур. При нанесении кипящего ксилольного раствора на подложку при комнатной температуре получаются кристаллы дендритного характера (рис. 1). Начиная с 40 и до 90° на подложке образуются пластинчатые кристаллы пирамидальной формы, хорошо известные в литературе [5]. На рис. 2 представлена типичная микрофотография, полученная для полиэтилена мол. веса 21 ООО при 70°. На большой плоскости основания, имеющего ромбовидную форму, расположено много более мелких пирамидальных кристал.)1ов. Отдельные слои, образующие соседние кристаллы, перекрываются, 1ю мешая друг другу. На рис. 3 (мол. вес 21 ООО, температура подложки 90°) хорошо видно, что рост кристаллов идет до дислокационному механизму. На рис. 4 приведена микродифракция, снятая с участка монокристалла полиэтилена. Кристаллы получаются в фракционированном полиэтилене низкого давления мо.л. веса от 21 ООО до 300 ООО при температуре подложки от комнатной до 100°. Кроме того, интересно отметить, что изменение концентрации раствора полимера в пределах от 0,001 до 0,1% не сказывается на характере вторичных образований в зависимости от температуры. На рис. 5 (мол. вес 30 ООО, температура 90°) отчетливо видны кристаллы, полученные из 0,1 %-ного ксилольного раствора. Эти кристаллы менее совершенны, чем возникшие в более разбавленном растворе (см. рис. 2). На микрофотографии можно рассмотреть, что утолщения и наросты располагаются чаще всего по краям плоскости основания. Таким образом, фракционированный полиэтилен с мол. весом до 300 ООО при сравнительно низких температурах (до 100°) дает пластинчатые кристаллы. Очевидно, что регулярное строение и одинаковый размер молекулярных цепей значительно облегчают условия образования однородных структурных единиц, что ведет, в свою очередь, к быстрому упорядочению их в более высоко организованные структуры. Выше 100° возникают структуры, подобные структурам в нефракционировапном полиэтилене при этой же температуре [1]. На снимках (рис. 6) появляются полосатые структуры и ленты. Возникшие кое-где плоскости часто образуют завихрения, подобные зародышам сферолитов. Это совпадает с данными Ли Ли-шен, Андреевой и Каргина [6], показавшими, что при 100° происходит резкое ослабление сил связи между отдельными лентами, образующими кристаллы. Начиная с мол. веса ЗОС) ООО и выше характер вторичных структур изменяется. При температуре подложки от комнатной до 90° наряду с пластинчатыми образованиями возникают хорошо сформированные спиралеобразные структуры. На рис. 7 дана микрофотография раствора полиэтилена низкого давления мол. веса 360 ООО при 70°. Одновременно с пластинками хорошо видны типичные спирали. Легко можно рассмотреть, как утолщенные места спирали перерастают в плоскости. Местами видны полосатые структуры. Возникшие спиралевидные образования довольно гибки (рис. 8 мол. вес 30 ООО, температура 90°). [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология