Вещества кристаллические

Лекция 7. Основные положения метода молекулярных орбиталей (МО). Энергетические диаграммы распределения электронной плотности в молекулах. Применение метода МО к молекулам, образованным из атомов элементов первого и второго периодов. Объяснение магнитных свойств и возможности существования двухатомных частиц с помощью метода МО. Лекция 6. Межмолекулярное взаимодействие. Природа межмолекулярных сил. Ориентационное, индуктивное, дисперсионное взаимодействие. Водородная связь. Влияние водородной связи на свойства вешества. Конденсированное состояние вещества. Кристаллическое состояние. Кристаллографические классы и втя системы.. Ьоморфизм и полимор( )Изм. Ионная, атомная и молеклярная, металлическая и кристаллическая рещетки. [c.179]

Для твердого водорода остаточная энтропия при О К обусловливается существованием двух его модификаций пара- и орто-водорода. В связи с этим твердый водород также можно рассматривать как раствор (орто- и пара-водорода), энтропия которого не падает до нуля при О К- Наличие остаточной энтропии у СО (N0, N20) связано с различной ориентацией молекул СО в кристалле (ОС —СО и СО — СО). Так как атомы С и О близки по своим размерам, то эти два вида ориентации в кристалле должны обладать практически одинаковой энергией. Отсюда статистический вес наинизшего энергетического уровня отдельной молекулы равен 2, а для моля кристалла —2 . Поэтому остаточная энтропия СО должна быть величиной порядка / 1п2 = 5,76 Дж/(моль К). Сравнение значений стандартной энтропии СО, вычисленных на основании калориметрических измерений [193,3 Дж/(моль К)) и спектроскопических данных [197,99 Дж/(моль К)1. подтверждает этот вывод. Для твердых веществ, кристаллические решетки которых имеют какие-либо дефекты, 5(0) Ф 0. Значения остаточной энтропии у отдельных веществ, как правило, — небольшие величины по сравнению с 5°(298). Поэтому, если пренебречь остаточной энтропией (т. е. принять условно 5(0) = 0), то это мало повлияет на точность термодинамических расчетов. Кроме того, если учесть, что при термодинамических расчетах оперируем изменением энтропии при протекании процесса, то эти ошибки в значениях энтропии могут взаимно погашаться. Почти каждый химический элемент представляет собой смесь изотопов. Смешение изотопов, как и образование твердых растворов, ведет к появлению остаточной энтропии. Остаточная энтропия связана с ядерными спинами. Если учесть, что при протекании обычных химических реакций не изменяется изотопный состав системы, а также спины ядер, то остаточными составляющими энтропии при вычислении изменения энтропии Д,5 можно пренебречь. [c.265]

Твердые мембраны. Твердая мембрана состоит из активного вещества с фиксированными. ионогенными группами, содержащими ионообменные центры (узлы), в которых расположены ионы, называемые противоионами и участвующие в переносе заряда (рис. 6), Если активное вещество - кристаллическое или стек- [c.43]

Употребляются два термина, отражающих способность веществ существовать в разных формах, — аллотропия и полиморфизм. Первый относится только к простым веществам независимо от их агрегатного состояния (кислород—озон, алмаз—графит и т. п.). Второй относится только к твердому состоянию независимо от того, простое это вещество или сложное. Таким образом, эти термины совпадают для простых твердых веществ (кристаллическая сера, фосфор, железо и др.). [c.321]

По природе входящих в состав кристалла частиц и по типу химической связи кристаллические решетки подразделяются на молекулярные, ионные, атомные (ковалентные) и металлические. В узлах молекулярных решеток располагаются молекулы вещества. Вещества, имеющие молекулярные решетки, обычно имеют низкие температуры плавления и кипения, высокое давление насыщенного пара. К такого типа веществам относятся, например, твердые Нг, О2, N2, галогены, СО2, все благородные газы (хотя они одноатомны) и многие органические вещества. Кристаллические Аг и Ь имеют одинаковые решетки (рис. 4.4). Координационное число для атома аргона равно 12. Связь между частицами в решетке осуществляется силами Ван-дер-Ваальса. [c.161]

Из сказанного выше вытекает, что кристаллическое состояние является важным и интересным для изучения, но все-таки одним из частных состояний твердого вещества. Не менее важно и интересно не периодическое, но регулярное состояние вещества. В подобном состоянии находятся высокомолекулярные, в частности, белковые вещества. При таком взгляде на твердое вещество кристаллическая решетка перестает быть основой для его изучения. И все наше внимание сосредоточивается на остове твердого вещества, тем более, что, как отмечалось выше, в отличие от абстрактной кристаллической решетки остов — реальный объект — непрерывная цепь, сеть или каркас, построенные из атомов, соединенных атомными связями. Остов может быть выделен в свободном состоянии, если в него входит достаточное количество вещества, равное, как, например, показывает опыт выделения кремнекислородных и углеродных остовов, по крайней мере 40% массы исходного твердого соединения. Остов — это носитель дальнего порядка, задаваемого межатомным взаимодействием. Отсюда следует, что изучение химического строения, конструирование и сборка атомных моделей вещества — старые надежные методы химического исследования — являются главными методами изучения твердого вещества. Вместе с тем настало время для конструирования и химической сборки твердых веществ и притом не только сравнительно простых, но и самых сложных веществ, в том числе различных материалов. При этом, конечно, следует руководствоваться не только химическими соображениями. Необходимо принимать также в расчет выводы теории устойчивости и прочности материала. Эта теория целиком основывается на учете межатомного и межмолекулярного взаимодействия и химического строения. Например, жесткость материала характеризуется модулем Юнга Е. При этом исходят из того, что, нагружая твердое вещество, мы действуем непосредственно на его межатомные связи. Отсюда ясно, что различие величины Е для разных веществ обусловлено различием жесткости самих химических связей. Модуль Юнга равен для алюминия всего 0,8-10 кГ/мм , для сапфира—4-10 а для алмаза 12-Ю кГ/мм . Именно исключительная прочность и жесткость связей С — С в алмазе делает его самым твердым и жестким из твердых веществ. [c.243]

Физические свойства. Простое вещество фосфор может существовать в виде нескольких аллотропных модификаций. Все они представляют собой твердые вещества кристаллического или аморфного строения. Наиболее известными и устойчивыми модификациями фосфора являются белый, красный и черный фосфор. [c.397]

Твердое состояние вещества. Кристаллическое состояние вещества характеризуется строго определенной ориентацией частиц относительно друг друга и анизотропией (векториальностью) свойств, когда свойства кристалла (теплопроводность, прочность на разрыв и др.) неодинаковы в разных направлениях. [c.129]

Использование углеводородных разбавителей не устраняет трудности, связанные с кристаллической структурой перерабатываемого сырья. При переработке высококипяпщх фракций кристаллическая структура выделяющегося парафина, несмотря на разбавление этих фракций маловязкими растворителями, остается настолько мелкой, что полученные растворы по-прежнему с большим трудом поддаются фильтрации и центрифугированию. Для придания этим растворам приемлемой фильтруемости приходится прибегать к созданию условий для агрегатной или дендритной кристаллизации, добавляя к ним соответствующие активные вещества (денрессаторы). Возникающие под действием этих активных веществ кристаллические агрегаты или дендритные кристаллы обладают более крупными размерами и более компактным строением, чем монокристаллические образования, что позволяет более легко и эффективно отделять их от маточного раствора. При переработке же таких продуктов, как остаточные рафинаты, а также тяжелые дистилляты некоторых нефтей, содержащих естественные активные вещества, которые могут вызывать агрегатную кристаллизацию, ввод депрессаторов не обязателен. Но тем не менее в большинстве случаев добавка депрессаторов и здесь будет полезной, поскольку она будет усиливать агрегати- [c.96]

Изменение энтропии Аг5°(0) при процессах между кристаллическими веществами в соответствии с третьим следствием равно нулю. Постоянная интегрирования I в уравнении (80.1) также должна быть равна нулю. Итак, если все реагирующие вещества кристаллические то уравнение (80.1) переходит в [c.264]

Теория твердого вещества, несомненно, выиграет, когда будет найдена модель твердого вещества, отражающая природу как веществ кристаллического, так и непериодического строения. Такая общая модель может быть получена с помощью химического изучения твердых веществ. [c.174]

Молекулярная и немолекулярная формы существования веществ. Кристаллические решетки. Координационное число [c.95]

Обратите также внимание, что в выражение константы по первой ступени входит концентрация А1(0Н)з. Но это вещество — кристаллическое, концентрация которого постоянна и не вносится в выражение константы равновесия. Каков смысл [А1(0Н)з] [c.191]

Уравнения химических реакций, в которых указаны их тепловые эффекты, называются термохимическими уравнениями. Поскольку от агрегатных состояний веществ зависит состояние системы в целом, в термохимических уравнениях с помощью буквенных индексов (к), (ж), (р) или (г) обозначаются состояния веществ (кристаллическое, жидкое, растворенное и газообразное). Также указывается аллотропная модификация вещества, если существуют несколько таких модификаций. Если агрегатное состояние вещества или его модификация при заданных условиях очевидны, буквенные индексы могут опускаться. Так, например, при атмосферном давлении и комнатной температуре водород и кислород газообразны (это очевидно), а образующийся при их взаимодействии продукт реакции Н2О может быть жидким и газообразным (водяной пар). Поэтому в термохимическом уравнении реакции должно быть указано агрегатное состояние Н2О [c.90]

Вь1сокомолекулярные нормальные алкань 1 в обычных условиях, начиная с гексадекана представляют собой твердые вещества кристаллической структуры с температурой плавления 16-95 °С. При низких те шерат> рах алканы в виде кристаллов сцепляются друг с другом и образуют надмолекулярную структуру под действием дисперсионных сил, возникающих при взаимном обмене электронами между молекулами. В результате действия адсорбционных сил, часть жидкой фазы среды ориентируется вокруг ассоциированных кристаллов и образует сольватные оболочки различной толщины, В ячейках между сцепленными кристаллами включается часть дисперсионной среды (масел) и образованная система приобретает структурную прочность. [c.22]

Как известно, вещества могут находиться в трех фазовых состоя- ниях — газообразном, жидком (аморфном) и кристаллическом. Все эти состояния определяются различной степенью упорядоченности в расположении частиц, из которых состоит данное вещество. Кристаллическое фазовое состояние характеризуется опре-/ еленным порядком в расположении молекул, атомов или ионов ( дальний порядок ). Газообразное состояние, наоборот, отличается полным беспорядком в расположении частиц. По этому признаку жидкое (аморфное) состояние занимает промежуточное положение между кристаллическим состоянием и газообразным, В жидкостях наблюдается некоторая упорядоченность в распо- ложении частиц даже при сравнительно высоких температурах [( ближний порядок ). [c.245]

Наличие ионной структуры доказывает то, что все аминокислоты являются веществами кристаллическими, высокоплавкими, нелетучими. Больщинство из них хорошо растворимы в воде. [c.368]

При растворении веществ, кристаллическая решетка которых молеку-лярна, наблюдаются два случая. [c.166]

Графит — темно-серое, непрозрачное, со слабым металлическим блеском, мягкое, слабо проводящее электрический ток вещество. Кристаллическая решетка графита, структура которой показана на рис. 27, существенно отличается от алмаза она состоит из бесконечных плоских параллельных слоев, образованных из шестичленных колец (циклов). Длина связи С—С в цикле 0,142 нм. Слои отстоят друг от друга на 0,335 нм и связаны между собой сравнительно слабо, легко отделяясь друг от друга. Этим и объясняется малая механическая прочность графита. [c.215]

Графит—темно-серое, непрозрачное, со слабым металлическим блеском, мягкое, слабо проводящее электрический ток вещество. Кристаллическая решетка графита, структура которой показана на рис. 26, существенно отличается от алмаза она состоит из бес- [c.238]

Размеры атомов элементов периодически изменяются при увеличении зарядов их ядер. Так как атомы не имеют строго определенных границ, то за радиус атома принимают расстояние от центра атома до главного максимума плотности внешнего электронного слоя и называют его орбитальным радиусом. Можно характеризовать размеры атомов и их радиусами, которые они имеют, входя в состав реальных простых веществ (кристаллических, молекулярных). В этом случае радиусы атомов называются эффективными. На рис. 50 приведены значения орбитальных и эффективных радиусов элементов, из которых видно, что максимальными размерами в каждом периоде обладают атомы элементов I А-группы — щелочных металлов. По мере возрастания заряда ядра атомы элементов в пределах каждого периода сжимаются, однако уменьшение размеров при этом происходит немонотонно. Фактором, противодействующим сближению электронов с ядром, является их взаимное отталкивание, величина которого растет при заполнении электронами существующих слоев. Поэтому различия между размерами атомов элементов конца периода не такие большие, как у атомов элементов начала периода. При образовании у атома нового электронного слоя, т. е. при переходе к элементу [c.203]

Так как тепловой эффект реакции зависит от температуры и давления, то условились его относить к давлению р = 101 325 Па, или —100 кПа, и температуре 298 К, или, точнее, 298,15 К (25 С). В термохимических уравнениях указывается состояние реагирующих веществ кристаллическое (к), жидкое (ж), газообразное (г), растворенное (р) и др. Тепловой эффект принято обозначать через Д Н (читается дельта аш), выражать в килоджоулях (кДж) и относить к 1 моль вещества (обычно продукта реакции). Знаки тепловых эффектов считаются положительными у эндотермических процессов (теплота поглощается, АЯ>0) и отрицательными у экзотермических процессов (теплота выделяется Л// < 0). [c.62]

Если типичные свойства металлов определили их применение в качестве конструкционных материалов, то для механической обработки металлов потребовались материалы — инструментальные и абразивные — с иными свойствами. Инструментальные и абразивные материалы должны отличаться от конструкционных (металлических) материалов большей механической прочностью, твердостью, термической и химической стойкостью. Оказалось, что такие свойства могут иметь вещества, кристаллические решетки которых в отличие от металлических относятся к атомному типу. Такой тип крис1аллических решеток встречается у элементарных веществ и простых соединений, образованных химическими элементами промежуточного характера, к которым относятся бор, углерод, кремний, германий, сурьма. Электрические свойства веществ, образованных последними тремя элементами, дали возможность использовать их также и в качестве полупроводниковых материалов. Таким образом, промежуточные элементы и их соединения разрешили проблему изыскания инструментальных, абразивных и полупроводниковых материалов. [c.213]

В отличие от газообразного состояния твердые вещества характеризуются высокой степенью упорядоченности. Силы взаимодействия между частицами, слагающими твердое вещество (атомы, ионы, молекулы), велики, и благодаря этому твердое вещество обладает определенной формой, не изменяющейся при перенесении их из одного объема в другой. Существуют две основные формы твердых веществ кристаллическая и аморфная. Первая из них обладает гораздо большей степенью упорядоченности. Большей частью аморфные и кристаллические формы являются лишь различными состояниями одного и того же вещества. Таковы, например, кристаллический кварц и различные аморфные формы кремнезема. Перевод аморфной системы в кристаллическую можно часто осуществить, например, длительным выдерживанием при высокой температуре или другими путями. [c.27]

Стекло — вещество кристаллическое или аморфное Как это доказать [c.36]

У аморфных (стекловидных) веществ кристаллическая структура ири затвердевании не образуется и характерная температурная остановка ВС на кривых охлаждения отсутствует. У таких веществ по мере охлаждения наблюдается равномерный спад температуры (линия MN). [c.63]

Помимо веществ с ионными кристаллическими решетками (гало-гениды наиболее активных металлов, щелочи, некоторые соли и др.) встречаются вещества, кристаллические решетки которых построены из атомов (атомные решетки) (оксиды, карбиды, силициды, нитриды тяжелых металлов). Энергию атомной решетки относят к процессу образования из нейтральных атомов, например [c.49]

Соединения щелочных металлов с галогенами. Фториды. Фториды щелочных металлов — бесцветные кристаллические вещества. Кристаллическая решетка их — ионная, типа Na l (рис. 78) LiF имеет октаэдрическую решетку (правильная система). [c.242]

При низких температурах смазочные масла зачастую приобретают вязкость, в несколько раз превышающую значение вязкости, вычисленное на основе кривых температурной зависимости, и изменяют значения вязкости от внешних условий. Это отклоцение объясняется появлением в исследуемой системе ясно выраженной структуры, в соответствии с чем определяемая в этих условиях вязкость носит название структурной вязкости. Структуру следует понимать как образование нитей, сеток, ячеек и т. д. из веществ кристаллического, коллоидного строения, пронизывающих частично или полностью весь объем жидкости и сохраняющих более или менее равномерное состояние распределения в жидкости. Образование таких структур в нефти-и ее фракциях возможно при выделении кристаллов парафина, наличии большого количества нерастворенных асфальтенов, карбенов, при эмульгировании нефти с водой и т. д. [c.44]

Особенности кристаллического состояния вещества. Кристаллическими называются твердые тела, для которых характерно строго упорядоченное расположение частиц, составляющих тело, колеблющихся огносительно некоторых точек равновесия. [c.68]

Мы видим, что аморфные вещества не являются разупорядо-ченными кристаллическими веществами. И, таким образом, кристаллическая модель не может отражать природу аморфных веществ, так же как кристаллическая решетка не может содержать никакой информации о структуре аморфных веществ. Кристаллическая модель твердого вещества не отражает существования направленной составляющей связи, соединяющей структурные единицы твердого вещества. Между тем давно известно, что природа кристаллов определяется в конечном счете именно этим фактором. В самом деле, тип кристаллической структуры определяется характером межатомной связи и кристаллические структуры издавна классифицируются по типу связи ковалентной, водородной или ионной, металлической, молекулярной — ван-дер-ваальсовской. При этом различают координационные, каркасные, слоистые, цепочные и островные структуры. [c.162]

Свойства э ементарного германия. В свободном состоянии германий является кристаллическим веществом. Кристаллическая решетка его отнг)сится к атомному типу. Кристаллический германий (кубическая решетка) имеет сероватый цвет и металлический блеск. [c.362]

Для атомных соединений двум типам твердых веществ — кристаллическим и аморфным — отвечаютцва типа электронных структур энергетические состояния валентных электронов в структурах первого типа группируются в квазинепрерывные зоны, в структурах второго типа локализуются. И в том, и в другом случае каждое твердое тело имеет единую электронную структуру. [c.82]

Молекулы жидкого растворителя, способного растворить данное твердое вещество, обладающее молекулярной кристаллической решеткой, в результате сольватационного взаимодействия вырывают молекулы вещества из кристаллической решетки. Сольватацией называется взаимодействие между молекулами растворителя и мЪлекулЖй р воряемого вещества. Кристаллическая решетка постепенно разрушается. В полученном растЁОрЕ" плавают молекулы твердого вещества, в большей или меньшей мере сольватированиые молекулами растворителя. Разрушение кристаллической решетки сопровождается затратой энергии, а сольватация — выделением энергии. [c.141]

Согласно современным представлениям из молекул состоят вещества в газообразном и парообразном состоянии. В твердом состояни1г из молекул состоят лишь вещества, кристаллическая решетка которых имеет молекулярную структуру. Например, органические вещества, неметаллы (за небольшим исключением), оксид углерода (IV), вода. Большинство же твердых неорганических веществ не имеет молекулярной структуры их решетка состоит не из молекул, а из других частиц (ионов, атомов) они существуют в виде макротел (кристалл хлорида натрия, друза кварца, кусок меди и др.). Не имеют молекулярной структуры соли, оксиды металлов, алмаз, кремний, металлы. [c.11]

Хлориды металлов этой подгруппы — кристаллические бесцветные вещества кристаллическая решетка их — ионная типа Na l (рис. 78). Для s l — кубическая центрированная в пространстве (рис. 116) типа sl (рис. 78). [c.243]

Вещество Кристаллическая рещетка плавле- ния кипения плавле- ния кнпеиия [c.147]

Пвоост — произведение концентраций веществ, стоящих в правой части уравнения электродного процесса таблицы потенциалов. Концентрации возводятся в степени стехиометрических коэффициентов веществ. Кристаллические вещества и вода в произведение не включаются. [c.144]

Поэтому иногда удается искусственно до-биваться полного изменения характерной для данного вещества кристаллической формы. Наиример, кристализующаяся обычно в кубах поваренная соль из содержащих карбамид растворов выделяется в виде октаэдров. Напротив, квасцы в ирисутствии лрбамида образуют кубические кристаллы, тогда как обычно для них характерна форма октаэдра. Практически с подобиы.м искусственным изменением кристаллических форм в химии приходится встречаться довольно редко. [c.383]

Получите у преподавателя образец неизвестного вещества для определения температуры плавления. Если вещество кристаллическое, то его следует растереть в тончайший порошок в фарфоровой или агатовой ступке (рис. 2), и этим порошком плотно набить 3 капилляра (тончайшие стекл 1нные трубки, запаянные с одного конца). Для этого порошок насыпают горкой на часовое стекло или на кусок [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология