слоев углеродный атом

Графит — кристаллическое вещество серого цвета с металлическим блеском. Структура графита показана на рис. 9.2. Ее можно назвать слоистой кристалл состоит из нескольких слоев углеродных макромолекул. В пределах одного слоя каждый атом углерода образует три химические связи с тремя соседними атомами. Четвертый электрон внешнего энергетического уровня каждого атома углерода, не участвующий в образовании химических связей в плоскости, образует связи между [c.168]

Эта схема, построенная на основании вполне однозначных правил старшинства [201], соответствует приведению к каноническому виду подразумеваемой таблицы связности. Однозначное линейное представление молекулы выводится из приведенных выше формул с помощью так называемых дескрипторов. Описывается фокус и ближайшие к нему, два слоя заместителей А и В. Описание состоит из трех кодов дескриптора существования (DEX), дескриптора связи (DLI) и дескриптора природы атомов (DNA). DEX фокуса обозначается четырехзначным двоичным числом 1100, в котором отражается тот факт, что углеродный атом фокуса из своих четырех валентностей только две использует на связь с другими атомами углерода. DL1 фокуса [c.27]

Активные угли и графит имеют близкую базисную структуру. Микрокристаллиты графита представляют собой пакеты плоских слоев, образованных конденсированными гексагональными ароматическими кольцами атомов углерода. В этих слоях каждый атом углерода связан с соседними гибридизированной р -связью, вследствие чего расстояние между ними равно 0,1415 нм. Слои гексагональных углеродных колец между собой связаны дисперсионными силами и расстояние между ближайшими слоями (при. 15 °С) равно 0,3354 нм. Отдельные слои смещены друг относительно друга таким образом, что половина атомов углерода одного слоя расположена над центрами гексагональных углеродных колец соседнего слоя. Структура активных углей образована аналогичными микрокристаллитами углерода. Размеры их плоскостей находятся в пределах 1—3 нм, т. е, они образованы 13—20 конденсированными гексагональными кольцами атомов углероду. Ориентация отдельных плоскостей в микрокристаллитах углерода, образующих структуру активных углей, не так регулярно воспроизводится как в микрокристаллитах графита, а довольно часто нарушена и отдельные слои беспорядочно сдвинуты друг относительно друга, не всегда сохраняя при этом взаимное параллельное расположение. Такая структура получила название турбостратной. [c.27]

Показанная на рис. 6-5 схема распределения атомов, внедренных в углеродную матрицу, соответствует их размещению и четырех энергетически равноценных положениях в слоях а,/3,7 и Ь. В каждом слое элементарной ячейки располагается только один атом, соответствующий одному из четырех перечисленных положений. В результате образуется 2В-сверхрешетка [6-22]. Та- [c.271]

Г р а ф и т — темно-серое кристаллическое вещ,ество со слабым металлическим блеском, жирное на ощупь. Углеродные атомы в кристаллах графита находятся в состоянии 5/) -гибридизации (с. 46). Они объединены в плоские слои, состоящие нз правильных шестиугольников (рис. 4.2). В них каждый атом углерода связан прочными ковалентными связями с тремя соседними атомами с расстоянием между ними 0,142 нм. Связи направлены друг к другу под углом 120 Четвертый электрон каждого атома в слое остается подвижным, как в металле, и может перемещаться от одного атома углерода к другому. Этим объясняется хорошая электрическая проводимость графита (но хуже, чем у металлов), а также его теплопроводность и металлический блеск. [c.128]

В этой главе мы рассмотрим только некоторые простые соединения углерода, так как изучение широкого класса его соединений составляет предмет органической химии. Углерод — уникальный элемент с точки зрения числа и многообразия его соединений, в основе структуры которых лежит скелет из одинаковых атомов С, непосредственно связанных между собой. Существуют также соединения, содержащие в скелете связи С—N. С—О и С—N—О, в том числе циклические системы. Некоторые из них мы рассмотрим позже. Известны два больших класса органических соедииений алифатические соединения, образованные тетраэдрическими атомами углерода, и ароматические соединения, содержащие гексагональные кольца Сб, в которых отдельные атомы углерода могут быть заменены атомами азота и т. п. Этим двум типам углеродного скелета в островных молекулах соответствуют две полиморфные модификации кристаллического углерода алмаз, в котором каждый атом С связан тетраэдрическими хр -связями с четырьмя соседними атомами, и графит, где каждый атом участвует в трех лежащих в одной плоскости хр -связях, вследствие чего атомы образуют слои. [c.5]

В графите атомы углерода образуют гексагональные слои, причем каждый атом связан с соседними гибридизированной зр -связью. Между параллельными гексагональными слоями действуют дисперсионные силы. В соответствии с этим, расстояние между соседними углеродными атомами в гексагональной плоскости равно [c.45]

Гомогенная кристаллизация должна включать химические реакции термической деструкции боковых радикалов как необходимое звено процесса, обеспечивающее подвижность углеродных слоев. Мономолекулярный характер начальных стадий кристаллизации (см. рис. 5) и величина энергии активации ( 80 ккал/г-атом) подтверждают это предположение о химической природе процесса и указывают на относительно меньшую скорость реакций деструкции в ряду последовательных процессов, которая и определяет общую скорость кристаллизации на начальных стадиях. [c.75]

Установлено, что крекинг-бензины после такой обработки содержит медь углеродный комплекс. Это соединение, если его не удалять, вредно действует на бензин, поэтому требуется дополнительный реагент для удаления этого комплекса. Процесс удаления активной серы состоит из предварительного промывания бензина раствором щелочи для удаления вредных примесей, особенна сероводорода. Бензин может поступать непосредственно из стабилизатора установки Даббса. Промывка щелочью производится в два приема. Она частично удаляет меркаптаны. Щелочь регенерируют паром. После промывки щелочью бензин проходит через теплообменник, где нагревается до температуры прибли зительно 30°. Затем смешивается с отрегулированным количеством воздуха и проходит через слой меди, который поглощает активную серу. Для получения смеси бензина с воздухом можно употреблять такое устройство, как диафраг-мовый смеситель. Воздух, поступающий из компрессора установки для очистки, проходит для удаления масла и воды через сушилку. Количество воздуха регулируется калиброванным вентилем. Смесь бензина и воздуха проходит сверху вниз через колонну с реагентом. После контакта смеси с медным реагентом излишек воздуха отделяется в ресивере в сепараторе для снижения потери углеводородов поддерживается давление приблизительно в 1 — 11/2 ат. Бензин,, отделенный от воздуха, проходит через башню с вторичным реагентом. Этот реагент особенно необходим в случае крекинг-бензинов для удаления увлекаемой меди. Из этой колонны бензин поступает на склад. Ингибитор можно инжектировать в линию подачи бензина на склад. [c.732]

Параллельные друг другу сетки углеродных атомов в кристалле [СвК] расположены так, что середины шестиугольников в соседних слоях находятся друг над другом, и, таким образом, каждый атом калия находится между 12 атомами углерода на равном от них расстоянии 3,07 А (рис. 180). [c.380]

Вместе с тем ясно, что углеродные сетки, лежащие по сторонам калиевого слоя,,сдвигаются параллельно друг другу так, чтобы одноименные атомы (например, Л и Л) находились друг над другом в этом случае атом металла будет иметь 12 углеродных соседей. Если углеродных прослоек несколько, в них идет характерное для графита чередование АВАВ. Вхождение атомов щелочного металла в графит по понятной причине увеличивает электронную электропроводность последнего. [c.381]

Теперь рассмотрим связи особого рода, так называемые ( -связи. Для этого в качестве примера удобнее всего взять возбужденный атом углерода, имеющий во внешнем слое четыре непарных валентных электрона один 5- и три р-электрона. Так как углеродные атомы образуют соединения почти исключительно в четырехвалентном состоянии, очевидно, затрата энергии на возбуждение валентностей перекрывается в случае углерода большими экзоэффектами образования четырех связей. Свободный атом углерода с четырьмя непарными электронами неустойчив и быстро экзотермически переходит в нормальное двухвалентное состояние возбужденный атом углерода в связанном состоянии сохраняет свое богатое энергией состояние, так как он стабилизован четырьмя своими так называемыми ( -связями, например связями с атомами Н в молекуле метана СН4. [c.191]

Первый слой составляют атомы О, С, С и Н, непосредственно связанные с асимметрическим атомом углерода. Самой старшей группой является гидроксильная атом водорода — самый младший заместитель. Второе и третье место нельзя определить по первому слою, оба заместителя начинаются с углеродных атомов. В одном случае (карбоксильная группа) к атому углерода присоединен атом кислорода, в другом (метильная группа)— атомы водорода. Следовательно, карбоксильная группа является второй по старшинству, а метильная группа — третьей. [c.44]

Сколько электронов во внешнем слое несет центральный углеродный атом в свободном радикале, карбаиионе, карб-катионе Как в этих частицах располагаются заместители вокруг углеродного атома [c.11]

Применение греческого алфавита. Греческие буквы в наименованиях часто употребляются вместо чисел. Если родоначальная структура включает главную функциональную группу, не содержащую углерода (т. е. гидроксил, амино, нитро и т. д.), то углерод, с которым связана эта группа, обозначается сс, следующий — р и т. д. Однако если главная функциональная группа включает углеродный атом (т. е. альдегидная, кетонная, карбоксильная, сло/К-поэфирная, нитрильная, амидная и т. д.), то буквой а обозначается примыкающий к ней углеродный атом и т. д. Если необходимо пометить две цепи, как, например, в кетонах или простых эфирах, то используются греческие буквы со штрихом. [c.654]

Для получения кетонов из нитрилов, содержащих в а-положении третичный углеродный атом, Рамар-Люка и Сальмон-Леганьер [15] рекомендуют видоизменить процесс получения кетимина и далее кетона следующим образом на 1,25—1,5 моля реактива Гриньяра (в эфире) берут 1 моль нитрила в бензольном (иногда в толуольном) растворе. По окончании сливания отгоняют эфир, и смесь нагревают некоторое время (8—10 час.) при температуре кипения углеводорода. По охлаждении сливают углеводород с кристаллической массы, разлагают смесь льдом и хлористым аммонием, быстро извлекают эфиром, сушат эфирный слой, пропускают ток сухого хлороводо-рода и отделяют выпадающую соль кетимина. Ее можно очистить растворением в хлороформе и переосаждением эфиром. Некоторые из этих солей очень устойчивы, и для гидролиза их надо нагревать до кипения (— 10 час.) со спиртовым раствором хлористого водорода или с уксуснокислым раствором ацетата калия. [c.261]

Хлор, которому до образования октета недостает только одного электрона, сильнее притягивает к себе электрон атома углерода, ставший их общим электроном после образования электронной пары, чем атом углерода притягивает соответствующий электрон хлора, так как атому углерода до октета недостает четырех электронов. Вследствие этого внешний электронный слой углеродного атома деформируется, его общий электрон с хлором удаляется и атом углерода приобретает определенный положительный заряд, а атом хлора отрицательный. Так образуется между двумя электрическими зарядами противоположного знака определенное расстояние, называемое диполем, и это уже является новым положением, промежуточным между гомеополярной и гете-рополярной связями. При действии внешних факторов, например, щелочи, диполь способен все увеличиваться, пока, наконец, отщепится хлор в виде аниона хлора. Ионизация является крайней формой п о л я р и 3 а ц и и. [c.22]

Жидкие алканы, смешанные с холодной концентрированной серной кислотой, не взаимодействуют с ней и при отстаивании легко отделяются с образованием верхнего слоя. Ллкены же взаимодействуют с серной кислотой и полностью растворяются в не11. Присоединение серной кислоты к алкенам происходит по правилу Марковникова. В реакциях с симметрическими алке-нами, например, с этиленом, водород присоединяется к одному углеродному атому, а остаток кислоты к соседнему [c.87]

Напишите структурные и электронные формулы радикалов состава С4Н9 и назовите их. Сколько электронов во внешнем слое имеет радикальный углеродный атом [c.11]

Скорость образования углеродной ]депи данной длины можно приравнять к скорости ее исчезновения за счет роста или десорбции. Тогда при дальнейшем росте цепи, состоящей из п атомов углерода, можно гшразить отношение числа молей образоваишенся цепи (Ф 1) к числу молей предшествующего члена ряда (Ф ) черс г Ф /Фn = a (присоединение к конечному атому углерода) и Ф 1/Фп = b-=af (присоединение к смежному с ) онеч-ным) а, Ъ п / — константы, причем / = bja —индекс, характеризующий степень разветвления. В табл. 1 приведен расчет относительного рас-нред( лепия но изомерному составу и углеродному числу некоторых членов уг. геводородного ряда при количестве фракции С3, равном единице. В табл, 2 дано сравнение рассчитанного (/ = 0,115) и эксперимен-талыю найденного распределения изомеров в углеводородной части продукта, полученного при синтезе над железным катализатором в псевдоожиженном слое [6], Согласие данных следует признать удовлетворительным, осли учесть принятые для расчета упрощающие предположения. [c.523]

Как и у алмаза, в графите каждый атом углерода образует друг с другом четыре связи. Однако эти связи неодинаковые. Три из них являются а-связямн, образованными в результате перекрывания р -гибридных орбиталей атомов углерода. Все они располагаются в одной плоскости под углом 120°, образуя непрерывную плоскую сетку, состоящую из правильных шестиугольников, в углах которых находятся атомы углерода. Четвертая я-связь образуется за счет перекрывания лепестков р-орбиталей выше и ниже плоскости, в которой расположены атомы углерода. п-Связь образует сплошное электронное облако по всему слою атомов углерода, как в случае металлической связи. Углеродные слои у графита связаны очень слабыми силами межмолекулярного пзаимодействия. Эти особенности строения графита и обусловливают такие его свойства, как электропроводность, слоистость и т. д. [c.241]

Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sp -гибридизация), как уже указывалось, объясняет валентности углеродного атома. Образование sp -гибридных связей характерно также и для аналогов углерода — кремния и германия валентности этих элементов также имеют тетраэдрическую направленность. Может возникнуть вопрос — если гибридные орбитали обеспечивают большую концентрацию электронного облака между ядрами и, следовательно, более прочную связь, то почему они не возникают в НаО л NH3 На да шый вопрос следует ответить, что направленность связей в этих соединениях также можно объяснить sp -гибридизацией. Такой подход является даже более точным, чем изложенный на стр. 161 и 162. Не следует, однако, забывать, что оба подхода являются приближенными. При образовании молекулы HjO атом кислорода люжет приобретать конфигурацию наружного слоя где Ф2, Фз и — sp -гибридные волновые функции верхние индексы указывают количество электронов, занимающих данную орбиталь. Таким образом, две из четырех гибридных орбиталей атома кислорода заняты неспаренньши электронами и могут образовать химические связи угол между этими связями должен составлять 109,5°. Это значение ближе к экспериментальному (104,5°), чем величина 90°, даваемая схемой, рассмотренной на стр. 161. Однако если на стр. 161—162 пришлось объяснять отклонение теоретической величины от экспериментальной для молекулы HjO, то здесь нужно объяснить, почему углы между связями у аналогов воды HjS, HaSe и НаТе заметно отличаются от 109,5°. Это объясняется действием ряда факторов. В частности, в соединениях, содержащих большие атомы, связь слабая и выигрыш энергии в результате образования связи гибридными орбиталями не компенсирует некоторое возрастание энергии s-электронов, обусловленное их переходом на sp -гнбридные орбитали. Это препятствует гибридизации. Кроме того, как показали точные расчеты, при образовании связи Э—Н 25-орбитали кислорода (и азота) сильнее перекрываются с ls-орбиталями водорода, чем 2р-орбита-ли. Для аналогов кислорода, наоборот, сильнее перекрываются р-орбитали. Это обусловливает больший вклад s-состояний (гибридизацию) в образование химической связи в молекуле Н О, чем в ее аналогах. Поэтому валентные углы в H2S, HjSe и НаТе близки к 90°. [c.168]

Графит — устойчивая при нормальных условиях аллотропная форма углерода. Он имеет серо-черный цвет и металлический блеск, кажется жирным на ощупь, очень мягок, оставляет черные следы на бумаге. Графит хорошо проводит теплоту и электрический ток, но его свойства резко анизотропны. Кристаллохимическое строение графита существенно отличается от структуры алмаза. Он имеет гексагональную структуру (рис. 144). Атомы углерода в графите расположены отдельными слоями, образованными из плоских шестиугольников. Каждый атом углерода на плоскости окружен тремя соседями ( р -гибридизация), расположенными вокруг него в виде правильного треугольника на расстоянии 0,412 нм. А расстояние между ближайшими атомами соседних слоев равно 0,340 нм и более чем в два раза превышает кратчайшее расстояние м ду атомами углерода в плоском слое. Поэтому графит имеет меньшую плотность по сравнению с алмазом, легко расщепляется на тонкие чешуйки. Химическая связь между атомами углерода внутри слоя имеет ковалентный характер с ярко выраженной склонностью к металлизации. Последняя обусловлена возникновением делокализованных 5Гр.р-связей в пределах шестиугольников (как в молекуле бензола) и всего макрослоя. Этим и объясняются хорошая электрическая проводимость и металлический блеск графита. Углеродные атомы различных слоев связаны слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Преимущественно ковалентная связь между атомами углерода внутри слоя сближает графит с алмазом и тот и другой необычайно тугоплавки и обладают малой упругостью паров при нагревании. [c.359]

Идеальные кристаллы алмаза и графита могут рассматриваться как чистые формы двух валентных модификаций углерода 4 б и 3 оп. Кристалл алмаза представляет собой пространственный полимер углерода, в котором каждый атом с рЗ-гибридизацией валентных электронов связан с четырьмя соседями 0-связями. В плоском полимере углеродного слоя графита каждый атом с хр -гибридизацией трехвалентных электронов связан ст-св язями с тремя соседями. Один р-элек-трон находится в л-связи. [c.264]

ПОД давлением в 50 ат В качестве катализаторов можно употреблять резинаты, олеаты и энолаты щелочных и щелочноземельных металлов, магния, алюминия или марганца. Продукты окисления гексана при этих условиях содержат низшие члены ряда жирных кислот с 2— 6 углеродными атомами и их сло-жные эфиры. [c.1010]

Соединение второй стадии С24К отличается тем, что между двумя слоями атомов калия расположена не одна, а две параллельные друг другу углеродные сетки. Если бы дело было только в этой разнице, графитид второй стадии содержал бы вдвое меньше атомов металла, чем СвК, т. е. имел бы формулу С1бК. Однако на самом деле происходит обеднение и в заселении самих слоев, составленных атомами калия каждый третий атом калия выпадает из треугольной сетки, характерной для первой стадии (рис. 178). [c.380]

Когда лист металлического ниобия или тантала с углеродным покрытием, нанесенным разбрызгиванием коллоидного графита или путем пиролиза углеводорода, нагревают до высокой температуры, на поверхности металла образуются карбидные фазы, а небольшое количество углерода в виде отдельных атомов проникает в решетку металла, образуя твердый раствор при этом объемноцентрированная кубическая решетка металла расширяется. Величина растворимости в твердой фазе невелика ее измеряют, отделяя внешние слои карбида от металла и анализируя продукт. В противоположность экзотермическому образованию карбидных фаз образование твердого раствора (а-фазы) — эндотермический процесс. Предельная растворимость углерода в ниобии составляет 2 ат. % при 2000° С растворимость резко уменьшается с понижением температуры [10. Брауер и др. сообшили об образовании раствора аналогичного состава (Nb o,o2) при 1600—1700° С [5]. Предельная растворимость водорода в тантале, по-видимому, несколько выше значения растворимости, опубликованные разными авторами, сильно различаются недавно было найдено, что предельная растворимость углерода в тантале равна 6 ат. % при 2700° С и понижается до 1 ат. % при 1500° С [11 ]. [c.136]

В соответствии с приведенной на рис. 6.17 структурой валентных связей в слое графита каждый атом углерода образует две одинарные и одну двойную связь. Энергия связи С=С, равная 615 кДж -моль (табл. VIII.2), на 81 кДж -моль меньше удвоенной энергии связи С—С следовательно, если принять вандерваальсово притяжение для графита и алмаза одинаковым, то при указанной структуре графит должен быть менее устойчив, чем алмаз, на 2 X 81 = 40,5 кДж-моль" . В действительности же он более устойчив на 1,9 кДж-моль (табл. 7.2). Величина дополнительной устойчивости графита, 42,4 кДж-моль , приписывается эпергии резонанса двойной связи между позициями углерод — углерод. Слой графита представлен не одной структурой валентных связей, а многими, таким образом, что каждая углерод-углеродная связь имеет приблизительна на одну треть характер двойной связи. [c.191]

Из приведенной зависимости видно, что энергия возрастает приблизительно прямо пропорционально порядку связи, т. е. так, как изменяется и силовая постоянная. Энергии связей можно ориентировочно определять из полученной зависимости их от порядка связи (см. рис. 4). Порядок же связи определяется по длине связи (см. рис. 3). Воспользовавшись этим приемом, найдем энергию углерод-углеродных связей в слое графита и энергию меж-слоевых связей. Полученные значения равны соответственно 100—ПО и 10 ккал г-атом. Бернштейн 171, изучая энергию связей углеводородов, вычислил энергию связей между атомами углерода в слое графита. Она равна 113 ккал г-атом. Энергия межцепочечных связей в структуре карбина, оцененная по порядку связи, составляет около 2Ъ ккал г-атом. [c.16]

Вторую группу соединений исследовал Рудорф [41], который установил, что при комнатной температуре графит образует соединения с бромом в отношении примерно г-атом брома на 8 г-атом углерода. Это соотношение не зависит от площади поверхности и образование этих соединений нельзя рассматривать как адсорбционное явление. Рудорф [41] пришел к выводу, что атомы брома присутствуют в виде прослоек между плоскостями каждого второго углеродного слоя, благодаря чему расстояние между слоями углерода увеличивается. [c.73]

Хемосорбция ацетилена на иридии была изучена [29] при температурах от 4 до 2200° К с помощью микропроектора. В работе изучали изменения изображений иридиевого острия с адсорбированным на нем ацетиленом, а также рабочих характеристик микропроектора под действием температуры во времени. Было показано, что адсорбированный ацетилен образует двойной слой, положительный снаружи. Молекулы адсорбата являются полностью насыщенными, так как канедый атом углерода связан с двумя атомами иридия. Хемо-йорбированный ацетилен не способен мигрировать но поверхности. При 400— 600° К он дегидрируется, образуя двойной слой, отрицательно заряженный снаружи. Предполагается, что хемосорбированная частица все еще состоит из пар углеродных атомов. При температуре выше 700° К подвижность молекул адсорбата возрастает, и они начинают образовывать кристаллиты графита. Этот процесс особенно отчетливо проявляется при 1400° К. При 2200° К кристаллиты испаряются и исчезают. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология