Гигантские структуры

Наряду с этим, как будет видно из дальнейшего изложения (см. г.павы 2—4), имеется целый ряд причин как кинетического, так и термодинамического характера, которые препятствуют соединению молекул исходных веществ (мономеры, олигомеры или макромолекулы) в единую гигантскую структуру. [c.7]

Общая картина процесса согласуется с представлением о том, что ряды или слои макромолекул могут прикрепляться друг к другу при помощи валентностей, образуя гибкие структуры, подобные огромной химической молекуле смешанного типа. Индивидуальные секции полипептидов, полинуклеотидов и полисахаридов образуются, по-видимому, в отдельных реакциях поликонденсации, продукты которых затем соединяются. В процессе клеточного деления эти гигантские структуры перегруппировываются, и, по-видимому, мо/кно думать о больших макрорадикалах, двигающихся в разных направлениях и соединяющихся в иных комбинациях. Они двигаются как заранее изготовленные блоки здания в процессе сборки. [c.530]

Более точное описание этой гигантской структуры гидрохинона- хозяина выглядит следующим образом [c.40]

Второе требование обусловлено тем, что атомы и простые молекулы (СО2, Н2О) очень маленькие частицы и притом в обычных условиях беспорядочно движущиеся. Но даже самый примитивный организм (одноклеточный) состоит из компонентов, гораздо больших по размерам, чем молекулы воды или аммиака. Внутри клетки размещаются молекулы, принимающие участие в обмене веществ эти молекулы не должны двигаться хаотически — в клетке существует порядок как в расположении молекул, так и в последовательности реакций. Жизнь — это динамическая организация и веществ и процессов. Формы жизни неотделимы от определенных структур, и, следовательно, развитие жизни обязательно требует наличия больших молекул и притом таких, которые способны организовываться в еще более сложные, как говорят, надмолекулярные структуры. Роль малых молекул в этих гигантских структурах, как мы увидим далее, очень интересна и отнюдь не второстепенна. [c.20]

С помощью физических методов химики могли получить представление об общей структуре гигантских молекул, однако они стремились установить детальное строение этих соединений. Особый интерес вызывали у них белки. [c.129]

Высокоэластичность, так/ке как и ряд других особенностей поведения эластомеров, обусловлена их молекулярной структурой. Все эластомеры относятся к высокополимерам цепного строения, т. е. состоят из гигантских цепных молекул, в которых тысячи повторяющихся структурных единиц (мономерных звеньев) соединены последовательно обычными валентными связями. [c.18]

Проблема строения и синтеза белков — одна из важнейших в современной науке. В этой области в последние десятилетия достигнуты большие успехи. Установлено, что десятки, сотни и тысячи молекул аминокислот, образующих гигантские молекулы белков, соединяются друг с другом, выделяя волу за счет карбоксильных и аминогрупп структуру цепи такой молекулы можно представить так [c.498]

В структуре атомного кристалла невозможно выделить отдельные молекулы, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Поскольку ковалентные связи весьма прочны, вещества, имеющие атомные решетки, всегда являются твердыми, тугоплавкими, малолетучими. [c.144]

Полимерными соединениями, или полимерами, называют вещества, молекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев одинаковой структуры. Элементарные структурные звенья соединены между собой ковалентными связями в длинные цепи линейного или разветвленного строения или же образуют эластичные или жесткие пространственные решетки. Своеобразно построенные, гигантские по размерам молекулы полимерных соединений обычно называют макромолекулами. Основная цепь макромолекул органических полимеров состоит из атомов углерода, иногда с чередованием атомов кислорода, серы, азота, фосфора. В макромолекуляр-ную цепь могут быть введены атомы кремния, титана, алюминия и других элементов, не содержащихся в природных органических соединениях. [c.9]

Полимерные материалы состоят из гигантских молекул, молекулярная масса которых составляет 10 —10 . Некоторые полимеры имеют естественное происхождение (целлюлоза, шелк, натуральный каучук, ДНК и т. д.), другие (полиэтилен, полиэфир, найлон и т. д.) — искусственное происхождение. Образование макромолекул связано со способностью определенных мономеров соединяться друг с другом с помощью ковалентных химических связей. Этот химический процесс называется полимеризацией, а образующиеся цепные молекулы могут иметь линейную, разветвленную или трехмерную (сетчатую) структуру. [c.36]

Примером трехмерного неорганического высокомолекулярного соединения может служить алмаз, состоящий из атомов углерода. В кристалле алмаза каждый атом углерода связан с четырьмя другими ближайшими атомами углерода. Кристалл алмаза можно считать одной гигантской молекулой, лишенной ряда свойств, типичных для обычных молекул. Вследствие такого строения алмаз не способен набухать, не растворяется ни в одном из растворителей и обладает очень большой твердостью. Структура графита и алмаза показана на рис. XIV, 1. [c.421]

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

Водородные связи могут возникать не только между различными молекулами, но и внутри одной и той же молекулы при наличии в ней соответствующих условий. Pis веществ, характеризующихся наличием внутримолекулярных водородных связей, укажем на белки. В гигантской молекуле белка возникают многие сотни водородных мостиков, которые скручивают эту молекулу и сообщают ей значительную прочность. Прочность структуры природного крахмального зерна (кристаллита крахмала) также в большой степени объясняется тем, что в таком зерне замкнуты сотни водородных связей между молекулами, образующими крахмальное зерно. [c.103]

В ковалентном кристалле невозможно выделить отдельную структурную единицу. Весь монокристалл по сути дела представляет собой одну гигантскую молекулу. Кристаллическая структура ковалентных твердых тел полностью определяется природой связей. Координационное число многих известных ковалентных кристаллов равно четырем. Это значит, что каждый атом в кристалле образует четыре направленные ковалентные связи. Направленность связи исключает плотнейшую упаковку кристалла. Примером кристаллической решетки с ковалентными связями служит решетка алмаза (рис. III.2). [c.68]

Я. И. Михайленко является автором многих учебников и учебных пособий, пользующихся заслуженным признанием у советских химиков. Таковы Химия углерода , Таблицы качественного анализа , Введение в аналитическую химию , Периодическая система Д. И. Менделеева как классификация атомов по структуре их электронных оболочек , Таблица окислительно-восстановительных потенциалов и др. Его учебники сыграли выдающуюся роль в деле подготовки специалистов. Написанные Я. И. Михайленко книги сохраняют свое значение и в наши дни, когда советский народ решает гигантские проблемы химизации народного хозяйства. [c.3]

Как указывает само название, атомная структура характеризуется прежде всего тем, что в узлах пространственной решетки расположены отдельные ато-м ы. Последние соединены друг с другом обычными ковалентными связями (что на рис. П1-58 схематически.показано соединительными линиями). Из-за полной равноценности всех этих связей нет оснований объединять те или иные атомы в отдельные молекулы, а весь кристалл следует рассматривать как гигантскую единую частицу. [c.107]

Типичной для твердого состояния веществ, образованных ионными молекулами, является ионная структура, характеризующаяся наличием в узлах пространственной решетки отдельных ионов. Как показывает рис. III-58, каждый из них находится в совершенно одинаковом отношении ко всем непосредственно окружающим его ионам противоположного знака. Таким образом, при переходе в твердое состояние индивидуальность отдельных молекул нацело теряется весь кристалл ионного соединения представляет собой гигантскую единую частицу. [c.108]

Строение крахмала. Крахмал — неоднородное вещество он представляет собой смесь полисахаридов (СаН Оа) , гигантские молекулы которых не одинаковы по величине, т. е. образованы различным числом глюкопиранозных звеньев и, следовательно, имеет различную молекулярную массу. Кроме того, цепи молекул крахмала различаются и по структуре. [c.260]

Кристаллические решетки, в узлах которых находятся отделе-ные атомы, называют атомными. Атомы в таких решетках соединены между собой прочными ковалентными связями. Примером можег служить алмаз — одна из модификаций углерода. Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из которых связан с четырьмя соседними атомами. Координационное число углерода в алмазе равно 4. Структура алмаза приведена на с. 127. В решетке алмаза, как и в решетке хлорида натрия, молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу. Число веществ с атомной кристаллической решеткой в неорганической химии велико. Они имеют высокие температуры плавления (у алмаза свыше 3500 °С), прочны и тверды, практически нерастворимы в жидкостях. [c.55]

Кристаллические решетки, в узлах которых находятся отдельные атомы, называют атомными. Атомы в таких решетках соединены между собой прочными ковалентными связями. Примером может служить алмаз — одна из модификаций углерода. Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из которых связан с четырьмя соседними атомами. Координационное число углерода в алмазе равно 4. Структура алмаза приведена на рис. 84. В решетке алмаза, как и в решетке хлорида натрия, молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу. [c.105]

Важнейшим топологическим свойством сетки является наличие циклических структур. По замечанию Флори [8, с. 458], связывание всех цепей системы при сшивании в одну гигантскую молекулу еш,е не приводит к образованию сетки, ибо такая система способна релаксировать и рассеивать любые напряжения, если будет достаточно времени для перестройки конфигурации этой гигантской структуры . Только те поперечные связи, которые возникают уже в этой структуре, образуют истинную сетку. Таким образом, сеточная структура, согласно Флори, немыслима без наличия в ней циклов. Отсюда проблематичность возможности описания топологической структуры трехмерного полимера моделью ветвяш егося дерева. [c.133]

Закончив изучение соединения клатрата гидрохинон — метанол, Пейлин и Пауэлл приписали ему формулу ЗСбН4(ОН)г СНзОН и сообщили, что эта структура состоит из двух взаимопроникающих гигантских молекул, каждая из которых в свою очередь состоит из молекул гидрохинона, соединенных друг с другом водородными связями и захватывающих молекулы метанола. Молекулы метанола удерживаются в полостях между двумя гигантскими структурами. Они расположены своими длинными осями параллельно с-направлению гексагональных осей, и структура не является центросимметричной. Молекула метанола, по-видимому, достаточно подвижна, чтобы иметь возможность свободного вращения вокруг осн. [c.56]

Переход от твердого состояния к газообразному в этих случаях представляет собой превращение гигантских структур в простые малоатомные молекулы или одиночные атомы. [c.74]

Один из принципиальных вопросов здесь — расщепление масштабного спектра структур, или типичных элементов поля конвективных скоростей. На Солнце наблюдаются по меньшей мере четыре типа образований, которые могут трактоваться как конвективные ячейки — гранулы, мезогранулы, супергранулы и гигантские структуры. Их характерные размеры — соответственно 10 км, несколько тыс. км, 3 10 км и 3 10 Известно, что вертикальные и горизонтальные размеры конвективной ячейки, как правило, бывают одного порядка. По сравнению с толщиной конвективной зоны, оцениваемой примерно в 2 10 км, все упомянутые ячейки, кроме гигантских структур, являются мелкомасштабными и должны быть сконцентрированы в сравнительно тонком приповерхностном слое. Но долгое время не удавалось отыскать таких условий, при которых в слое, конвективно неустойчивом сверху донизу, могут развиваться течения, не охватывающие всей его толщины. Поэтому представления о локализации различных типов ячеек были чисто феноменологическими и обосновывались лишь негативным утверждением ячейка, имеющая небольшой размер в плане, не может простираться по вертикали на глубину, гораздо больщую этого размера. [c.211]

Полимеризация диенов образование поперечных связей. При полимеризации или сополимеризации мономера, содержащего две олефиновые связи, внедрение каждой новой молекулы диена сопровождается введением в полимер одной двойной связи. Последующие реакции растущей полимерной цепи могут поэтому приводить не только к присоединению молекулы мономера, но также к реакции, которую можно рассматривать как сонолимеризацию мономера и полимера, т. е. присоединение предварительно образовавшейся молекулы полимера к растущей полимерной цепи. Следовательно, конечным продуктом такой реакции может быть не набор линейных молекул, а очень сложная сеть полимерных цепей, соединенных между собой поперечными связями в одну гигантскую молекулу. Такое изменение структуры по сравнению со структурой простого винилового полимера приводит и к соответствующему изменению физических свойств. Полимер, содержащий большое количество поперечных связей, нерастворим и уже нетермопластичен. [c.155]

Алмаз и графит называют ковалентными каркасными кристаллами, потому что они состоят из бесконечных цепочек атомов, связанных друг с другом ковалентными связями, и в них нельзя различить дискретных молекул. В сущности, любой кусок ковалентного каркасного кристалла можно рассматривать как гигантскую молекулу, атомы которой связаны между собой ковалентными связями. Каркасные ковалентные кристаллы, как правило, плохие проводники тепла и электрического тока. Сильные ковалентные связи между соседними атомами, пронизывающие, как каркас, всю структуру кристалла, придают таким твердым веществам большую прочность и обусловливают высокую температуру плавления. Алмаз сублимирует (не плавится, а сразу возгоняется в паровую фазу) при температурах выше 3500""С. Некоторые из самых твердых известных нам веществ относятся к ковалентым каркасным кристаллам. [c.604]

Биотехнология и электроника готовят новый поворот в этой области, например, электронные элементы на основе биополимеров и дальнейшее познание закономерностей работы нервных клеток головного мозга - нейронных сетей - позволят создать в очень недалеком будущем принципиально новый тип устройства компьютеров на основе биологических молекул. Они будут вмонтированы в головной мозг. Вот тогда информационное пространство станет частью сознания и будет буквально восприниматься человеком как физическая реальность. Человек будет перемещаться мгновенно в различные части мира, используя систему ИНТЕРНЕТ и другие сети космических масштабов. Человек станет еще более информационным существом. В среде виртуального информационного пространства можно, например, путешествовать на Марс уже сейчас, сидя за персоналкой . Но никакая информационная сеть не заменит живого общения между людьми. Дело в том, что информационные сети передают модели, некие информационные структуры, которые являются отражением живых людей или определенных представлений об окружающем Мире. Они не тождественны людям - это образы людей и явлений. Книги также являются такими моделями, но, в отличие от Информационных сетей, книги оставляют больший простор мышлению. Книги должны писать профессионалы. Писатель и журналист создает привлекательные, обобщенные информационные модели - литературные образы. Современный ИНТЕРНЕТ - это гигантская книга, страницы которой пишут все кому не лень домохозяйки, школьники, хакеры. Бухгалтерская информация причудливо смешана с религией, порнографией, научными работами и коммерческими объявлениями. Несмотря на очевидную пользу - ускорение обменом информацией, ИНТЕРНЕТ наносит ущерб своей низкокачественной и просто вредной для человека информацией. Отрицательной стороной прогресса являются информационные преступления и компьютерный фетишизм. Компьютер - это не более чем средство хранения, передачи и обработки информации, но он имеет более опасные последствия, чем чтение плохой книги или просмотр плохой телепередачи. [c.36]

Нет никаких сомнений, что большая часть органического и минерального вещества Вселенной сосредоточено в МСС. По данным [60-66], можно выделить различные виды МСС, отличающиеся своей природой (табл. 1.1). Нефти и нефтяные дисперсные системы, газы и газоконденсаты наиболее изученные МСС [53-59]. Экологические системы, которые также относятся к МСС [63], будут рассмотрены во второй части книги. По данным радиоастрономии газопылевые межзвездные облака, занимающие гигантские области Вселенной, содержат в своем составе органические МСС, состоящие из низших углеводородов ряда метана, гетероатомные азотсодержащие и оксосоединения циан, цианоацетилен, аминокислоты [27]. Живые существа создают МСС из продуктов метаболизма и деградации. Технологические процессы также генерируют МСС. Последние образуются в нефтехимических процессах оксосинтеза Фишера-Тропша, каталитическом риформинге, алкилировании, крекинге, пиролизе и т. д. 19,20,58]. Полимеры также являются МСС. Авторами 25] отмечено, что каждую компоненту полимера с определенной молекулярной массой и структурой можно рассматривать как индивидуальное вещество. Любой полимер это стохастическая система, состоящая из компонентов одного гомологического ряда. В отличие от индивидyi льныx компонентов продукты окислительной, фотохимической деструкции полимеров являются типичными МСС. Таким образом, МСС формируются в результате деструкции и синтезе различных веществ. Системы с разной природой компонентов, включающие высокомолекулярные и низкомолекулярные вещества мало изучены. Целесообразно отдельно выделить высокомолекулярные МСС. Свойства таких систем, не менее нем химическая природа, определяют статистический закон распределения состава и вероятность различия компонентов (глава 2). Вероятность различия компонентов характеризует степень химической неодно- [c.6]

Название полимеры происходит от греческих слов поли — много и мерос — часть. Согласно каноническому определению, полимеры — это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых группировок (повторяющихся звеньев), соединенных химическими связями. Это определение не является полным и сохраняет скорее историческое значение. Современное определение полимеров отправляется от их основных структурных еляшп — макромолекул. Хотя в буквальном переводе макромолекула означает гигантская молекула , в действительности не всякая совокупность большого числа атомов может считаться макромолекулой. Необходимо определить способ объединения простейших частей, или элементов структуры, в макромолекулу. Способ этот, наиболее характерный, как уже отмечалось выше, для линейных полимеров, состоит в имитации строения периодического или апериодического линейного кристалла. Это означает повторение вдоль цепи одной и той же структурной единицы гомополимеры, в этом случае термин повторяющаяся единица не требует оговорок) или чередование (которое может сколь угодно сильно отклоняться от порядка) двух или более различающихся между собой структурных единиц (сополимеры-, в этом случае предпочтительнее вместо повторяющихся единиц говорить о звеньях разных типов). Простейшей наглядной моделью линейной макромолекулы является ожерелье из одинаковых (гомополимер) или различных (сополимер) бусин. [c.17]

Таким образом, к простому веществу типа алмаза и к сложным веществам с полярными связями типа 5102 и с ионной структурой типа ЫаС1, которые при стандартных условиях всегда будут находиться в твердом агрегатном состоянии, понятие молекулы как наименьшей частицы вещества, сохраняющей его состав, неприменимо. В самом деле, величина молекулы в таких соединениях ничем не ограничена, она будет определяться только количеством взаимодействующих атомов и каждый кусок алмаза, кварца или поваренной соли будет представлять собой гигантскую молекулу. Дробление такого куска на более мелкие части является, по сути, дроблением большой молекулы на более малые. [c.97]

В узлах атомных (ковалентных) кристаллических решеток находятся атомы, соедицениые друг с другом ковалентными связями. Веществ, имеющих атомную решетку, сравнительно немного. К ним относятся алмаз, кремний, некоторые соединения элементов с углеродом и кремнием - карбиды и силициды. В структуре атомного кристалла невозможно выделить отдельные молекулы, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Поскольку ковалентные связи весьма прочны, все вещества, имеющие атомные решетки, являются твердыми, тугоплавкими, малолетучими. [c.155]

Лизоцим — фермент бактериолитического действия. Иначе говоря, реакции, катализируемые лизоцимом, приводят к лизису (растворению) определенных бактериальных клеток. Поэтому изучение механизмов действия фермента, топографии его активного центра и кинетических особенносте реакций лизоцима целесообразно начать с описания структуры его специфического субстрата — пептидогликана (гликопептида или муреипа) бактериальной клеточной стенки. Сравнительно недавно постановка вопроса в таком виде звучала буквально фантастически, поскольку химическая структура гигантских макромолекул, образующих скелет клеточной стенки, была совершенно неизвестна. Однако благодаря работам большой группы исследователей, в первую очередь Солтона, Строминджера, Гуйсен, за последние 15—20 лет ситуация значительно изменилась, и к настоящему времени многие важные особенности структуры бактериальных клеточных стенок достаточно хорошо изучены. [c.139]

Клеточная стенка представляет собой гигантскую трехмерную макромолекулу,. чащннхающую содержимое бактериальной клетки от внешних воздействий. Насколько прочна эта структура, можио судить по тому факту, что она выдерживает внутриклеточное осмотическое давление, которое обычно составляет от 5 до 30 атмосфер [6]. Важной составной частью бактериально) клеточной ТА ТА ТА [c.140]

Понятие структуры в химии ирименяется к таким системам, как атом, молекула, молекулярныГ комплекс и макротело. Однако основным структурным объектом химии является все же молекула, рассматриваемая в са.мом широком смысле этого слова как единая квантово-механическая система, в том числе, следовательно, и любая гигантская молекула, например монокристалл. Структура макротел становится в связи с этим своего рода производным объектом от структуры молекулы. Что же касается структуры атома, то таковая скорее (. тносится к ( mi.ui4( ki m объекта.м или, во всяком случае, занимает в химии иодчиненное положение ио отношению к структуре молекул. Поэтому то, что обычно называют структурной химией, является в сущности учением о структуре молекул более того, преимущественно учением о структуре органических молекул, ибо структурная неорганическая химия, появившаяся относительно недавно, представлена совери1енно особым разделом науки химией тве .)дого тела. [c.77]

Тщательные исследования структуры ДНК привели к выводу, что я-электрониые системы существуют не только в рамках пар оснований. Основания, расположенные в спиральной молекуле ДНК друг над другом, также имеют общие я-электронные системы, поэтому можно говорить о гигантской общей я-системе электронов, распространяющейся на всю частицу нуклеиновой кислоты. Особенно сильно проявляется взаимодействие в тех случаях, когда в правой спирали молекулы ДНК пиримидиновое основание находится над пуриновым (при обратном расположении взаимодействие слабо) несколько меньще взаимодействие оснований одного типа. [c.355]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология