НгО структура гидратов

Основные характеристики структур гидратов хлорида кальция приведены ниже. [c.424]

Рис. 15.6. Кислородный каркас в структуре гидрата газа первого типа б, I. В центре изображены две из шести пустот (14-гранники), приходящихся на одну элементарную ячейку.

В структуре гидратов газов наряду с водородными связями существенную роль играют связи ван-дер-ваальсовского типа, которые возникают между молекулами газов, в том числе одноатомными молекулами аргона, неона и ксенона, и молекулами воды. Гидраты газов имеют кубическую структуру двух типов тип I — элементарная ячейка состоит из 46 молекул воды, 6 больших и 2 малых полостей типа II — в элементарной ячейке находится 136 молекул воды, 8 больших и 16 малых полостей. Таким образом, в структуре тех и других гидратов в образовании полостей принимает участие значительно большее число молекул, чем в структуре льда. Поэтому полости получаются сравнительно большие [c.26]

Аддукт, образующийся при присоединении воды к альдегиду или кетону, называется гидратом или геж-диолом [10]. Такие соединения обычно устойчивы только в водных растворах и разлагаются при перегонке, т. е. равновесие смещается в сторону карбонильного производного. Положение равновесия в значительной мере зависит от структуры гидрата. Так, формальдегид при 20°С в воде на 99,99% существует в гидратированной форме, тогда как для ацетальдегида эта величина [c.325]

Так как напряженность электростатического поля катионов щелочных металлов уменьшается с увеличением радиуса катиона, то в гидрате большого катиона Сз+ наличествует относительно слабое ион-дипольное взаимодействие, которое не приводит к полному разрушению структуры воды. Мало экранированное поле катиона действует на молекулы воды во второй гидратной сфере. Сильное взаимодействие катионов Ы+ или Ыа+ с диполями воды приводит к обратному эффекту — созданию структуры гидрата и экранизации поля катиона. Поэтому действие этих катионов ограничено локальным разрушением структуры воды вблизи иона и образованием структуры гидратов. [c.417]

Л. Полинг предложил модель структуры воды, основанную на аналогии со структурой гидратов газов. Напомним, что эти гидраты представляют собой клатратные соединения молекула газа, например метана, заключена в полость объемного многогранника, образованного молекулами НаО. Полинг считает, что структура воды соответствует структуре гидрата газа, в которой молекулы газа заменены на молекулы НаО. Вода, согласно этой модели, представляет собой клатратный гидрат. Молекулы НаО, заключенные в клатратные многогранники, не образуют водородных связей с другими молекулами. Они могут свободно вращаться внутри многогранника. [c.233]

Очевидно, что благодаря взаимодействию между А и В в непосредственном контакте с углеводородными молекулами остается меньше молекул воды. В результате степень упорядочения системы гидрофобными молекулами снизится, а энтропия системы возрастет (Д5>0). Хотя нарушение структуры гидрат-ных оболочек вокруг А и В требует затраты некоторого количества тепловой энергии (ДЯ>0), при ассоциации А с В свободная энергия уменьшается (Д0< 0). Следовательно, ассоциация аполярных молекул или аполярных групп больших молекул в воде, сопровождающаяся уменьшением числа молекул воды в гидратных оболочках, энергетически выгодна. Описанное явление известно под названием гидрофобного взаимодей- [c.53]

Таблица 15.3. Структуры гидратов, содержащие додекаэдры

Гидраты галогенидов 3 d-металлов. Приведенное выше описание структур гидратов позволяет сделать некоторые обобщения [c.421]

Структура гидратов, являющихся твердыми соединениями, отличается от структуры кристаллических соединений, например льда. Гидраты относятся к так называемым клатратам. Этим термином объединены соединения, которые могут существовать в стабильном состоянии, что, однако, не является результатом истинного химического взаимодействия всех молекул, входящих в состав соединения. Решетка гйдрата состоит из молекул воды, промежутки между которыми заполнены молекулами другого газа. Существуют промежутки двух размеров. Они доступны для метана, этана, HaS, Oj и других молекул (до ызо-бутана включительно), имеющих такие же размеры н-бутан может проникнуть в решетку гидрата только вместе с молекулами меньших размеров. Давление искажает структуру решетки, т. е. деформирует ее. Пентан и более крупные молекулы имеют склонность к разрушению решетки и обладают [c.216]

Раннее изучение неорганических комплексов состояло, главным образом, из серии попыток объяснить существование и структур гидратов, двойных солей и аммиакатов солей металлов. Эти вещества были названы молекулярными или аддитивными соедине ниями, так как они образованы соединением устойчивых и кажу щихся насыщенными молекул. Ранние теории и объяснения, пред ложенные такими учеными, как Трем (1837 г.), Клаус (1854 г.), Бломстранд (1869 г.) и Йоргенсен (1878 г.), имеют в настоящее время несколько большее чем только историческое значение, по скольку координационная теория, предложенная Альфредом Вер нером в 1893 г., обобщила все, что в них было заключено. Эта тео рия, развитая и подкрепленная экспериментальными исследова ниями в течение последующих 25 лет, главным образом ответст венна за вызванный интерес к неорганической химии и быстрое е развитие на рубеже двух столетий. [c.232]

Среди клатратных соединений выделяют класс гидратов газов, частными примерами которых являются рассмотренные ранее гидраты элементов нулевой группы. Известны две наиболее распространенные структуры гидратов газов. В одной из них в элементарной ячейке клат-ратного соединения содержится 46 молекул воды, которые образуют 6 больших и 2 малые полости. Эта структура устойчива, если полости заполнены такими молекулами, как С12, СН3С1, 50з и др., при атмосферном давлении газов. При заполнении полостей могут образовываться соединения, содержащие 5,76 НдО, однако обычно наблюдается лишь частичное использование полостей (например, гидрат хлора С1 -7,ЗН20), [c.355]

Элементарная ячейка второй структуры гидратов газов состоит из 136 молекул воды, которые образуют 8 больших и 16 малых полостей. Примером гидратов такого типа может служить соединение хлороформа СНС1з с водой. Предполагают, что образование жидких гидратных кристаллов хлороформа в тканях мозга определяет анестезирующее действие этого соединения. [c.355]

Структура гидрата сенона и гидратов аргона, криптона, метана, хлора, брома, сероводорода и некоторых других веществ показана на рис. 9.10. Кубическая ячейка данной структуры имеет ребро около [c.257]

Интересные сведения о структуре гидратов могут быть получены путем определения температуры, при которой они теряют гидратную воду. Например, кристаллогидрат Си804-5Н20 при постепенном нагревании сначала теряет две молекулы воды, затем еще две (в этот момент кристалл из голубого становится белым и разрушается), и, наконец, при температуре, превьш1аю-щей 200 °С, происходит потеря последней молекулы воды. В исходном гидрате четыре молекулы воды связаны с ионом меди, что и обусловливает голубую окраску кристалла. Рентгеноструктурное исследование показывает, что пятая молекула воды находится между двумя сульфатными ионами и двумя молекулами воды катионного гидрата и связана с ними. [c.257]

Структура гидратов уранилнитрата была предметом ряда исследований. Рентгеноструктурными методами установлено, что первые две молекулы воды в гидратах уранилнитрата координируются через свои кислородные атомы непосредственно к урану [239—243]. Что касается атомов водорода воды, то их положение до сих пор не установлено. Гейтхауз и Коминз [239] сочли возможным для молекулы дигидрата уранилнитрата предложить струк- [c.83]

Заполнение пространства додекаэдрами и родственными полиэдрами. Второе семейство полиэдрических заполнений пространства включает в себя те из них, которые образованы пеп-тагональными додекаэдрами в комбинации с одним или большим числом сортов полиэдров типа /5=12, /б>2. Среди них представлены структуры гидратов соединений, образующих ряд от неполярных молекул газов, таких, как хлор и метан, и жидкостей, как хлороформ, до аминов и солей замещенного аммония и сульфония. Эти гидраты можно описать как усложнение льдоподобных структур они построены в виде полиэдрических каркасов из соединенных водородными связями молекул воды, окружающих молекулы и ионы гостей . Последние почти всегда занимают большие полиэдрические полости, из которых их можно извлечь, только если кристалл разрушается путем растворения или испарения. Объемы полостей в этих клатратах таковы додекаэдр 170 А 14-гранник 220 16-гранник 240 А макси- [c.171]

В гидратированных солях, таких, как R4NF-mH20 и КзЗР-пНгО, положительно заряженные N+ или S+ вместе с ионами F замещают часть молекул Н2О в каркасе. В таких гидратах объемистые органические группировки R размещаются в соответствующем числе полостей, примыкающих к атомам N или S, с которыми они образуют ковалентные связи, т. е. группировки используют позиции, занятые молекулами гостей в более простых гидратах. Эти структуры, а также структуры гидратов, рассмотренные в предыдущем разделе, описаны более подробно в гл. 15. [c.172]

Если ввести только одно условие, что каждая молекула воды окружена четырьмя соседними с образованием тетраэдра, то все равно остается много разных вариантов расположения молекул воды, причем требуется, чтобы такая структура была более плотной, чем структура льда-1 типа тридимита. Были предложены три модели структуры псевдокристаллических областей. Первая —это упаковка, аналогичная структуре кварца при высоких температурах она должна переходить в жидкость с более плотной упаковкой (плотность кварца 2,66 г/см плотность тридимита 2,30 г/см ). Вторая структура похожа на каркас, образуемый молекулами воды в структуре гидрата хлора (разд. 15,2.2), во всех полиэдрических пустотах которого находятся молекулы воды без водородных связей имеется 8 таких пустот в элементарной ячейке, содержащей 46 молекул каркаса. [c.389]

Рпс. 157. Фрагмент каркаса, состоящего 113 молекул воды, в структуре гидрата М-17Н20, построенный как упа овка пентагоиальных додекаэдров и гексанаидекаэдров. В центре часть одной из больших пустот. [c.396]

Амины образуют многочисленные гидраты с температурами плавления от —35 до +5°С они содержат от З /г до 34 молекул воды на молекулу амина и имеют различные структуры, среди которых кубическая структура (гидратов хлора и благородных газов) и некоторые менее симметричные структуры. Например, в соединении (С2Н5)гМН-8 /зН20 слои из 18-гран-ииков (/5=12, /б = б) связаны дополнительными молекулами воды с образованием менее симметричных пустот (12 пустот в ячейке, содержащей 104 молекулы воды). Атомы азота не включены в каркас, но образуют водородные связи с молекулами воды, как в структуре N4( H2)6 6H20 (см. ниже). [c.397]

Структуры гидратов фтороводородной кислоты НР не расшифрованы. Температуры плавления гидратов соляной кислоты с повышением степени гидратации последовательно понижаются —15,4, —17,4 и —29,4 X все три структуры известны В моногидрате структурными единицами являются ионы С1 и НзО+. Структура состоит из гофрированных слоев простей шсго типа (рис. 15.25, а), в которых каждый атом О или С имеет по три пирамидально расположенных соседа (соответст векпо С1 или О) (а). Расстояние О—Н---С1 равно 2,95 А, а угол Н—О—Н между связями равен 117°. Угол С1—О—С1 равен 110°, а атомы водорода лежат на 0,1 А в стороне от линий О—Н---С1. (Кратчайшее расстояние между атомами кислорода и. хлора соседних слоев 3,43 А.) [c.429]

Структуры гидратов кислых солей исследованы очень мало. В соли ЫазН(С0з)2-2Н20 протон связан с парой анионов (СОз—Н—СОз), а вода присутствует в виде обычных молекул [c.431]

Кристаллический силикат Na2Si03-4H20 образует другую форму кремнезема. Его обработка осушенным газообразным НС1 при —25°С приводит к образованию фиксированных структур гидратов кремнезема. По мере того как полученный продукт высушивался в вакууме при постепенном повышении температуры, получались гидраты с содержанием 2,0, 1,5 и 1,0 моль Н2О на 1 моль Si02. При 90°С кремнезем становился безводным [79]. [c.35]

Рис. 15-7. Фрагмент каркаса, состоящего из молекул воды, в структуре гидрата М-ПНгО, построенный как упаковка иентагональных додекаэдров и гексакаидекаэдров. В центре часть одной из больших пустот.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология