Кристаллы вандерваальсовы

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]

Установлено, что эффективные размеры молекул жидкостях и кристаллах можно описать, приняв аналогичные вандерваальсовы радиусы для каждого атома в молекуле. Величины этих радиусов приведены в табл. 6.6. [c.165]

Для объяснения межатомных и межмолекулярных взаимодействий в кристаллах, жидкостях и газах достаточно ознакомиться с пятью типами химической связки ковалентной связью в неметаллах, металлической связью, ионной связью, водородной связью и вандерваальсовым взаимодействием. Каждый из этих типов связи определяет ту или иную прочность взаимодействия между атомами. Рассмотрим их подробнее. [c.601]

Следует отметить, что температура плавления зависит от многих факторов 7], основными среди которых считаются следующие молекулярный вес вещества, дипольный момент, структура кристалла, вандерваальсовы силы, образование водородных связей. [c.246]

Кристаллические тела классифицируются или по симметрии кристаллов, например кубические, тетрагональные, ромбические, гексагональные, или по осуществляемому в них типу химической связи ионные, ковалентные, металлические, вандерваальсовы. Оба этих вида классификации взаимно дополняют друг друга. Классификация по симметрии более удобна при оценке оптических свойств кристаллов, а также каталитической активности кристаллических веществ. С другой стороны, оценку теплот плавления, твердости, электропроводности, теплопроводности, растворимости удобнее проводить на основании типа связи в кристалле. [c.73]

На рис, 6.12,6 показана структура кристалла иода, существующего в виде молекулярных кристаллов вплоть до 30 °С. Ковалентная связь объединяет атомы в пары — молекулы Ь, между которыми действуют гораздо более слабые вандерваальсовы силы. Молекулы располагаются упорядоченным образом, и иод образует блестящие кристаллы с правильными гранями. При нагревании твердого иода вандерваальсовы силы ослабевают настолько, что молекулы отходят друг от друга. Пары йоды, имеющие фиолетовый цвет, состоят из отдельных молекул Ь. Хлор и бром образуют подобные структуры при более низких температурах. [c.137]

I. M.i ii i I т. е. р2<СЬ<Вг2<12. Это объясняет ход температур плавления и кипения по группе. В случае иода вандерваальсовы силы достаточны для образования кристаллов из молекул Ь (см. рис. 6.12, б). [c.417]

Вандерваальсовы связи в молекулярных кристаллах и жидкостях обычно тем сильнее, чем больше размеры атомов и молекул. Например, при переходе к благородным газам с большими порядковыми номерами прочность вандерваальсовой связи также возрастает это видно из сопоставления кривых потенциальной энергии для систем Не—Не и Аг—Аг, которое проводится на рис. 14-14. Притяжение между более тяжелыми атомами возрастает главным образом по той причине, что внешние электроны в них удерживаются менее прочно, и это делает возможным появление больших мгновенных и индуцированных диполей. Возрастание вандерваальсовых сил объясняет факт плавления твердого аргона при температуре — 184°С (т.е. 89 К), которая значительно выше, чем температура плавления твердого гелия. [c.616]

Существует много причин, побуждающих изучать спектры кристаллов. Эти причины можно разбить приблизительно на две категории. Во-первых, из спектров можно получить ценную и обширную информацию о структуре кристалла или ее отсутствии, о фазовых переходах (как об их существовании, так и об их природе) и о межмолекулярных силах в кристаллах (вандерваальсовых, водородной связи и т. д.). [c.574]

Экспериментальное определение вандерваальсовых радиусов осно- вано на измерениях межатомных расстояний в кристаллах. Вандерваальсовы радиусы соответствуют расстоянию предельного сближения (равновесное положение) атома (или группы атомов) одной молекулы с атомом того же химического элемента в соседней молекуле. Значения вандерваальсовых радиусов равны половине равновесного расстояния между ядрами таких атомов (групп), находящихся в вандерваальсовом контакте. Вандерваальсовы радиусы больше ковалентных, но для неметаллических элементов они приблизительно совпадают с ионными радиусами. Более подробное обсуждение этого вопроса можно найти в книге Л. Полинга [1]. Приведенные в табл. 47 величины (в А) обычно называют эффективными вандерваальсовыми радиусами атомов их значения соответствуют приведенным Полингом. [c.130]

При трении происходит сдвиг слоев твердой смазки, при этом в силу слабых вандерваальсовых связей между слоями сопротивление сдвигу будет очень малым. Малое сопротивление сдвигу между двумя кристаллографическими плоскостями еще не является достаточным критерием для оценки смазывающей способности твердой смазки. Поверхности скольжения слоистых кристаллов бывают ровными и гладкими или волнистыми и гофрированными. Для графита характерны ровные (гладкие) одноатомные слои, для сульфидов молибдена — ровные трехслойные пакеты, а для антимонита (ЗЬгЗз) — зигзагообразные сдвоенные цепи. Очевидно, что скольжение в кристалле вдоль ровных и гладких поверхностей намного легче, чем вдоль поверхностей неровных и волнистых. [c.204]

Молекулярные кристаллы и жидкости. Вандерваальсовы силы ван-дерваальсово отталкивание и лсндсповсксг притяжение. Дп-о.тъ-д -польные взаимодействия, водородная связь и ион-дипольные взаимодействия. [c.600]

Как объясняется устойчивость твердых веществ, построенных из отдельных молекул Почему Вт2, 12 и все органические вещества не являются газами при комнатной температуре Какие силы удерживают молекулы углеводородов, входящих в состав бензина, в жидком состоянии Чем объяснить существование кристаллов сахара, если между его молекулами нет ни ковалентных, ни ионных связей Устойчивость молекулярных кристаллов становится понятной, если разобраться в природе слабых сил, называемых вандерваальсовым взаимодействием и водородными связями. [c.601]

Многие молекулы, например Н , N3, О2 и 2, образуют молекулярные кристаллы,, потому что все валентные орбитали входящих в них атомов использованы для построения внутримолекулярных связей либо заняты несвязывающими электронами. Вследствие этого межмолекулярные связи, удерживающие молекулы вместе в кристаллах, оказываются намного слабее, чем внутримолекулярные связи в отдельных молекулах. Слабые силы, обусловливающие межмолекулярную связь, называются вандерваальсовыми силами по имени впервые изучавщего их голландского ученого Я. Ван-дер-Ваальса. [c.611]

Молекулярные кристаллы, существующие только благодаря межмолекулярным силам вандерваальсова взаимодействия, обычно имеют низкие [c.615]

ВРз и ЫРз должны образовывать молекулярные кристаллы. В КРз важнейшую роль играют диполь-дипольные и лондоновские (вандерваальсовы) силы. В ВРз, кроме того, должны проявляться льюисовы кислотно-основные взаимодействия вследствие того, что неподеленные пары электронов на атомах фтора одной молекулы частично дони-руются к атомам В других молекул, [c.528]

Из анализа расчетов внутримолекулярного взаимодействия следует, что энергия резонанса фуллерена Сбо меньше энфгии резонанса слоя фафита и, что величина дефицита энергии резонанса соответствует литературньгм данным по величине суммирования вандерваальсовых потенциалов атомов углерода, принадлежащих двум фуллеренам Сбо. В этой связи предлагается модель фуллеритов, основанная на паритетном участии валентных и дисперсионных сил взаимодействия. Сочетание валентной и дисперсионной сторон взаимодействия наноструктур углерода позволяет с хорошей точностью рассчитать и энтальпию сублимации и структурные параметры кристаллов. Результаты расчетов по схеме валентно-дисперсионного взаимодействия находятся в хорошем согласии с данными эксперимента для фуллеритов Сб и Сб . [c.180]

Молекулы этих веществ полярны. Наряду со всегда действующими вандерваальсовыми силами отдельные молекулы в кристалле или в жидкой фазе оказывают друг на друга более сильное электростатическое влияние, обусловленное взаимодействием диполей. Наличие постоян- ного и индуцированного ди- польного момента приводит к (+ - ) взаимной ориентации молекул в твердом или жидком состоянии (рис. В.З). За счет диполь- (-н -) ного взаимодействия межмо- [c.351]

И Т. п. При нанесении на поверхность ГТС фталоцианинов из-за их малой растворимости модифицированный ими адсорбент содержит, по-видимому, помимо слоя адсорбированных плоских молекул фталоцианинов, и их объемные кристаллы. Так как развитые грани этих игольчатых кристаллов являются, по существу, углеводородными, кристаллы, по сравнению с плоским монослоем молекул фталоцианина (рис. 4.2), адсорбируют слабо. Поэтому адсорбция происходит, в основном, на плотном монослое адсорбированных на ГТС молекул фталоцианина. Однако из рис. 4.3 видно, что благодаря большим вандерваальсовым (а не коротким валентным, как в случае базисной грани ГТС) расстояниям между плоскоориентированными на ГТС молекулами фталоцианина средняя поверхностная концентрация силовых центров на модифицированной так поверхности ГТС значительно меньше, чем на самой ГТС. Это вызывает ослабление удерживания на модифицированной так ГТС. [c.78]

Хотя водородные связи слабее ковалентных и ионных, они значительно прочнее вандерваальсовых связей и обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые аномальные свойства воды, в частности высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4 °С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами воды (за счет двух неподеленных электронных пар у кислорода и двух протонов), что обусловливает возникновение тетраэдрической кристаллической структуры льда. Расположение молекул в таком крис-. талле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. При высоких давлениях (выше 200 МПа) обеспечивается более плотная укладка молекул воды и возникает еще несколько кристаллических модификаций льда. При плавлении происходит частичное разрушение структуры льда и сближение молекул, поэтому плотность воды возрастает. В то же время повышение температуры усиливает движение молекул, которое снижает плотность вещества. При температуре выше 4 °С последний эффект начинает превалировать и плотность воды понижается. [c.372]

По типу связи между частицами, образующими кристалл (атомы, молекулы, ионы), различают ионные кристаллы (Na l, LiF) кристаллы с ковалентной связью (С, Si, Ge, Si ) молекулярные кристаллы с вандерваальсовыми взаимодействиями (Аг, СН4) [c.176]

При образовании молекулярного кристалла, в котором взаимодействия сводятся к вандерваальсовым, перераспределения электронов между молекулами не происходит. Так как вандерваальсовы взаимодействия много слабее кулоновских и ковалентных, молекулярные кристаллы имеют заметно более низкие энергии связи и температуры плавления. Для них характерна плотнейшая упаковка частиц. Наиболее распространены молекулярные кристаллы, образованные органическими веществами (например, углеводородами). Примером неорганических молекулярных кристаллов является затвердевшие благородные газы, [c.176]

Особенности систем с водородными связями были отмечены при общем рассмотрении межмолекулярных взаимодействий (см. разд. 11.6). Типичный пример кристалла такого типа— лед, тетраэдрическая структура которого определена способностью молекулы воды вступать в четыре водородные связи е соседними молекулами. Водородные связи, как и ковалентные, вследствие своего направленного характера могут приводить к образованию ажурных структур, тогда как для кристаллов других типов характерна более плотная (часто, как в случае кристаллов с вандерваальсовыми взаимодействиями, плотнейшая) упаковка. [c.177]

В случае одноатомных вандерваальсовых кристаллов (твердые благородные газы) часто пользуются степенным потенциалом (п —6). Энергия взаимодействия некоторого i-ro атома со всеми остальными представится как [c.181]

Энергию вандерваальсовых кристаллов, образованных многоатомными молекулами, оценивают часто, суммируя парные атом-атомные взаимодействия (об атом-атомных потенциалах см. разд. П.6). [c.182]

С развитием теоретических основ кристаллоэнергети-ки неизбежно должно усилиться значение РСА в термодинамике твердою тела, ибо для расчета одного из важнейших термодинамических параметров — потенциальной энергии кристалла при абсолютном нуле — требуется знание структуры кристалла. В настоящее время такие расчеты, в определенном приближении, проводятся главным образом для чисто ионных и чисто вандерваальсовых взаимодействий. Но с развитием квантовой химии становится реальной возможность относительно быстрой (и не слишком уж грубой) оценки зарядов на атомах сложных гетероатомных молекул. Тогда упаковочный (кристаллоструктурный) аспект строения кристаллов сложных соединений (элементорганических, комплексных и др.), находящийся вне поля зрения исследователя, окажется весьма актуальным. [c.135]

Эти связи введены Ван-дер-Ваальсом для выражения различия в поведении реального и идеального газов. Так, например, предполагается, что в идеальном газе молекулы не взаимодействуют друг с другом, тогда как, согласно Ван-дер-Ваальсу, силы взаимодействия между молекулами уменьшаются с понижением давления реального газа. Эти силы, которые часто называют вандерваальсовыми силами, играют важную роль, в частности, в жидкостях и молекулярных кристаллах. Большинство органических соединений в жидком состоянии являются молекулярными жидкостями подобно некоторым неорганическим ковалентным соединениям. Молекулы в них обособ- [c.85]

Вандерваальсовы силы быстро уменьшаются с увеличением расстояния между молекулами следовательно, притяжение между моле-] улами сильно зависит от их формы. Оно тем больше, чем больше молекулы могут уплотниться . В случае неона, молекулы которого имеют сферическую форму, образуется компактная грапецентриро-ванпая кубическая структура кристалла. [c.113]

Параллельные плоскости объединяются меиоду собой вандерваальсовыми силами такой кристалл имеет пластинчатую структуру (рис. 76). [c.120]

Причиной адсорбции веществ на поверхности твердых и жидких тел является неполная насыщенность химических или вандерваальсовых сил у молекул и атомов (ионов), находящихся в поверхностном слое, так как число соседей всегда меньше, чем у тех, что находятся в объеме. Например, поверхностные атомы кристаллов германия или кремния в лучшем случае связаны ковалентными связями с тремя другими, а не с четырьмя, как в объеме, и поэтому имеют по крайней мере одну ненасыщенную валентность. Во всех случаях средняя энергия связи в расчете на одну молекулу, один атом или ион поверхностного слоя меньше, чем у частиц, находящихся в объеме тела запас же их свободной энергии больше, чем у частиц внутри объема. Частицы конденсированных тел стремятся расположиться так, чтобы суммарная энергия химической связи между ними стала макримальной, а О [c.168]

Иод. Рентгенографический анализ кристаллов иода показал, что каждый атом иода участвует в одной сильной и по меньшей мере двух слабых химических связях. Расстояние между центрами атомов, связанных сильной химической связью, равно 0,270 нм, что на 0,003 нм больше, чем расстояние между атомами иода у молекул парообразного Ь- Атомы, соединенные слабой химической связью, удалены друг от друга на 0,354 нм, что примерно на 0,08 нм меньше их вандерваальсова расстояния. Вапдерваальсово расстояние приближенно характеризует то расстояние между центрами атомов, при котором энергия их взаимодействия сравнима с к Т при 300 К. [c.81]

Вклад в полную энергию решетки трехчастичных взаимодействий химического характера (сопровождающихся обобществлением электронов) составляет от 12 до 25 кДж/моль. Вандерваальсовы взаимодействия Иенсеном не учитывались, так как их влиянием на структуру решетки галогенидов щелочных металлов можно пренебречь. Расчеты Иенсена позволили не только объяснить стабильность решеток типа s l в кристаллах хлорида, бромида и иодида цезия, но и вычислить величину давлений, при которых происходят фазовые переходы между кристаллами с решетками типа Na l и s l. Рассчитанные величины давлений хорошо согласуются с экспериментальными. [c.89]

Причиной адсорбции веществ на поверхности твердых и жидких тел является неполная насыщенность химических или вандерваальсовых сил у молекул и атомов, (ионов), находящихся в поверхностном слое, так как число соседних частиц всегда меньше, чем у тех, что находятся в объеме. Например, поверхностные атомы кристаллов германия или кремния в лучшем случае связаны ковалентными связями с тремя другими, а не с четырьмя, как в объеме, и поэтому имеют по крайней мере одну, ненасыщенную валентность. Во всех случаях средняя энергия связи в расчете на одну молекулу, один атом или ион поверхностного слоя меньше, чем у частиц, находящихся [c.208]

По сравнению с ковалентной связью вандерваальсово взаимодействие очень слабо. Так, если энергия диссоциации молекулы I2 на атомы составляет 243 кДж/моль, то энергия сублимации (возгонки) кристаллов I2 составляет 25 кДж/моль. [c.105]

Свойства галлия, во многих отношениях отличающегося от остальных металлов, определяются его необычным строением. В кристалле у каждого атома три соседа по слою. Один из них расположен на расстоянии 0,244 нм, а два других на значительно большем рассто5ший друг от друга — 0,271 нм. Расстояние между слоями также велико и составляет 0,274 нм., Поэтому можно считать, что кристалл галлия состоит из частиц Саг, связанных между собой вандерваальсовыми силами. Этим объясняется его низкая температура плавления. Он имеет уникальный температурный интервал жидкого состояния (от 29,8 до 2250 °С). Высокую температуру кипения галлия объясняют тем, что при плавлении образуется плотная упаковка атомов с координационным числом 12, для разрушения которой требуется. большая энергия. В частности, таким строением объясняется большая плотность жидкого галлия по сравнению с кристаллическим. . [c.503]

Молекула на поверхности кристалла удерживается силами притяжения, которые оказывают на нее соседние молекулы. Такого рода силы, действующие между всеми молекулами, находящимися на близких расстояниях, называются вандерваальсовыми силами притяжения-, это название происходит от фамилии голландского физика Я- Д. Ван-дер-Ваальса (1837—1923), впервые основательно рассмотревшего межмоле-кулярные силы в связи с изучением природы газов и жидкостей. [c.42]

Кристалл иода в эвакуированном сосуде будет постепенно переходить в газообразное состояние в результате испарения молекул с его поверхности. Одна из свободных молекул газа может случайно снова удариться о поверхность кристалла, прилипнуть к ней и удержаться вандерваальсовыми силами притяжения других молекул кристалла. Это явление называется конденсацией молекул газа. [c.43]

Сопротивление кристаллов попыткам их разрушения свидетельствует о том, что их решетке присуща определенная энергия связи. В понных кристаллах эта энергия может быть объяснена наличием уже рассмотренных выше сил трех различных типов — кулоновских, вандерваальсовых и сил отталкивания между частицами, обусловленных взаимодействием электронных оболочек ионов. На коротких расстояниях преобладающую величину имеют силы отталкивания, а на больших расстояниях между ионами силы притяжения преобладают над силами отталкивания (рис. 10.20). Следовательно, должно существовать такое равновесное расстояние (гц), на котором ионы в кристаллической решетке находятся в состоянии наибольшей устойчивости. Энергия кристаллической решетки по существу представляет собой понижение потенциальной энергии ионов, возникающее, когда они сближаются до равновесного положения относительно друг друга. Эта энергия численно равна, но противоположна по знаку энергии, необходимой для полной диссоциации кристалла на составляющие его ионы. [c.181]