Структурообразующие факторы

На первый взгляд парадоксально, что ненаправленные связи направляют отвердевание вещества по пути образования симметричных плотных структур, отличающихся высокой степенью упорядоченности, тогда как направленная связь толкает этот процесс в сторону образования аморфных веществ, которые выглядят как максимально разупорядоченные вещества. В самом деле, благодаря ковалентной составляющей связи атомы соединяются друг с другом в определенном порядке и в определенных положениях по отношению друг к другу, притом в одних и тех же, при одних и тех же условиях отвердевания. Пространственные конфигурации электронной волновой функции определяют взаимное расположение и порядок соединения атомов. Аморфные вещества вовсе не следует рассматривать как бесструктурные. Это вещества, обладающие крайне сложным, запутанным строением. Если для одного и того же состава вещества число вариантов кристаллической структуры весьма ограничено, число вариантов непериодической структуры для такого вещества бесчисленно велико. Примитивность кристаллических и сложность непериодических структур указывает на резкое различие творческих возможностей соответствующих структурообразующих факторов. [c.161]

Таким образом, существует два взаимодействующих, но не просто складывающихся, а противоборствующих структурообразующих фактора направленные ковалентные связи и ненаправленные ионные, металлические и ван-дер-ваальсовские связи. Если отвердевание вещества идет путем только межмолекулярного взаимодействия, образуются кристаллические вещества, состав которых подчиняется правилам стехиометрии. Но если одновременно с отвердеванием протекают еще и химические реакции, состав твердого вещества, естественно, становится более сложным. В тех случаях, когда удается его установить с достаточной точностью. [c.6]

Действие разных структурообразующих факторов направленности связи, энергии связи, размера и мерности структурных единиц, энергии теплового движения — приводит к тому, что малые нульмерные структурные единицы такие, как атомы углерода, несмотря на направленность и высокую энергию связи, при определенных условиях, а именно при таких условиях, когда энергия теплового движения почти точно равна, энергии связи, образуют прекрасные кристаллы графита или алмаза. Однако действие основного структурообразующего фактора — направленности связи — достаточно резко проявляется и в подобных случаях атомы в кристаллах графита и алмаза упакованы крайне неплотно. В графите каждый из них имеет только трех, а в алмазе — четырех соседей, в то время как плотнейшие упаковки отличаются значительно более высокими координационными числами. Например, в структуре металлов координационное число достигает 12. Вообще, направленность связи действует в сторону разуплотнения структуры, что вполне понятно. [c.159]

Двум главным структурообразующим факторам направленной и ненаправленной составляющим связи, соединяющей структурные единицы в строении твердых веществ, отвечают два разных состояния твердого вещества, а именно плотнейшая упаковка при крайне бедном энергией кристаллическом состоянии и разуплотненная структура богатого энергией состояния, по традиции называемого аморфным, т. е. бесструктурным, хотя, как известно, аморфные вещества имеют структуру, которая, так же как и для кристаллических веществ, в конечном счете определяется теми же квантовыми законами. Заметим, что структуру аморфных веществ уже более сорока лет успешно изучают рентгено- и электронографическими, а также нейтронографическими дифракционными методами. В отличие от кристаллических веществ, для которых характерна трехмерная периодичность и симметричность строения, аморфные вещества имеют непериодическую структуру, не подчиняющуюся законам симметрии. [c.160]

Разобранные примеры показывают преимущества предлагаемого описания структур с (Нй2)- и (Нйз)-группировками. Оно особенно полезно при сопоставлении и классификации, при анализе структурообразующих факторов, поскольку распространяет классическую [c.98]

Концепция кристаллического состояния и основные структурообразующие факторы в структурах с тяжелыми катионами [c.105]

При образовании кристаллической структуры атомные группировки. существующие в растворе или в расплаве, стремятся сохранить свою конфигурацию, межатомные расстояния и валентные углы, поскольку любая их деформация требует затраты энергии. Наиболее жесткими , т.е. не поддающимися заметным деформациям, будут группы атомов, связанных прочными ковалентными связями, именно к таким относятся ртутные гантели (Hg2) и треугольники речь о которых щла в предыдущей главе. Можно предполагать. что замена отдельных атомов на группу имеет смысл не только для кристаллохимического описания, но и при анализе структурообразующих факторов, т.е. закономерностей согласования положений и ориентаций таких жестких атомных фрагментов с остальными элементами кристаллической структуры. [c.105]

Согласно нашей концепции кристаллического состояния [125] семейства плотно упакованных кристаллографических плоскостей, пересекаясь друг с другом, определяют позиции атомов (вблизи точек пересечения) и таким образом являются основными структурообразующими факторами. Такой подход дал интересные результаты при исследовании кристаллических структур сульфидов тяжелых металлов [125] и других соединений [126]. [c.106]

Как известно, из двух главных структурообразующих факторов (ненаправленные силы межмолекулярного взаимодействия, отличающиеся дальнодействием, и направленные короткодействующие межатомные связи) первый представляет собой кристаллообразующее начало, обусловливающее плотную укладку структурных единиц в симметричные периодические структуры, отвечающие минимуму свободной энергии второй ответствен за строение самих структурных единиц, а для твердых атомных соединений — и за порядок их соединения в структуре соответствующих твердых веществ, например полимеров. Подчеркнем, что речь должна идти именно о порядке сборки структурных единиц, что беспорядочное строение аморфных веществ — не фатальная необходимость, а лишь следствие того, что природа не позаботилась вложить во все процессы отвердевания механизмы, примиряющие конкуренцию различных структурообразующих факторов. Но мы знаем, что существуют и такие процессы, в которых действие различных структурообразующих факторов определенным образом направлено в сторону образования регулярных, хотя часто и непериодических структур. Это процессы биологического синтеза. Известно, что в таких процессах действует программирующее устройство — матрица, по структуре которой строятся сложнейшие полимеры, и притом, как правило, с совершенной воспроизводимостью. [c.158]

Внутри отдельных переделов в качестве структурообразующих факторов выступают и другие признаки способ выполнения технологического процесса (токарная, фрезерная, шлифовальная обработка и т. д.) класс точности обработки и чистоты поверхности род материалов и их технические свойства конфигурация и эксплуатационное назначение деталей габариты и вес обрабатываемых предметов труда. Все это способствует образованию технологической однотипности выполняемых в цехе операций. Таким образом, специализация технологического цеха может быть выражена одним или большим количеством признаков в зависпмости от условий производства Классификация технологических цехов и участков представлена в табл. 2.3. [c.42]

Эффективный коэффициент диффузии СО2 в бетоне характеризует его проницаемость, т. е. должен зависеть от параметров структуры и от влажности бетона. Поскольку основным структурообразующим фактором является вода затворения, то следует ожидать прежде всего прямой зависимости О от ВЩ. Такая зависимость действительно наблюдается в лабораторных экспериментах, когда удается исключить влияние других факторов, т. е. при всех прочих равных условиях. [c.156]

К твердым атомных веществам относится огромное количество органических и неорганических полимеров, такие простые твердые вещества, как алмаз, кремний и другие неметаллы и металлы, а также твердые ионные соединения. Объединяющим показателем для них является то, гго эти вещества построены посредством межатомных связей. В отличие от молекулярных твердых соединений, которые всегда имеют кристаллическую структуру, атомные твердые вещества могут обладать как кристаллической, так и аморфной структурой. Металлы и ионные соединения характеризуются кристагшической структурой и в обычных условиях не образуют аморфных тел. Для полимерных материалов характерно пребывание в аморфном состоянии. Главным структурообразующим фактором для полимеров служат ковалентные связи, образующие одно-, двух- или трехмерные остовы -макромолекулярные части структуры полимерного материала. При помощи дополнительного структурообразующего фактора - ван-дер-ваальсовых и [c.108]

Соединения включения образуются двумя или несколькими разными веществами, когда молекулы одних веществ играют роль хозяина , а других — роль гостей . Последние размещаются между молекулами или макромолекулами вещества-хозяина в полостях, между слоями, или в каналах структуры. Такая структура возникает в процессе образования соединения включения путем связывания молекул вещества-хозяина нодородными связями или уже существует в готовом виде, например в полимерах. Молекулы-гости располагаются в полостях вещества-хозяина не свободнее, но и не теснее, чем позволяют ван-дер-ваальсовские радиусы. Они попадают в окружение такого большого числа молекул основного вещества-хозяина, что энергия их связи достигает сравнительно большой величины, а именно 5—10 ккал/моль, повышаясь в отдельных случаях до 20 ккал/моль. Сосредоточение ван-дер-ваальсовских и водородных связей в структуре твердого вещества, повышение их роли до роли основного структурообразующего фактора— явление очень распространенное в области твердых веществ, многие из которых представляют собой молекулярные соединения— аддукты того или иного вида. Заметим, что соединений включения не образуют ни ионные соединения, в частности соли, ни металлы, в структуре которых преобладают ненаправленные связи. [c.24]

Обратим внимание на то, что кристаллообразующий фактор (т. е. ненаправленные связи) при прочих равных условиях берет верх в тех процессах отвердевания, в которых соединяются нульмерные структурные единицы, как, например, при кристаллизации аргона или при образовании выщеуказанных глобулярных кристаллов вирусами. Наряду с мерностью структурных единиц большое значение имеет также такой структурообразующий фактор, как величина энергии межатомной связи. Только при условии малой величины межатомной связи и нульмерности структурных единиц осуществляется чистый фазовый переход — кристаллизация, не осложненная химическими процессами отвердевания, типа полимеризации, поликонденсации или др. [c.159]

Замечательно, что различные структурообразующие факторы не только сосуществуют, но и дополняют друг друга. При их разных сочетаниях осуществляется либо кристаллизация с различной плотностью укладки структурных единиц, либо более сложный процесс, который можно называть в отличие от кристаллизации структурообразованием, приводящий к образованию невообразимого множества однотипных, но все же различных индивидуальных структур, о которых говорилось выше. Таким примером снижения плотности укладки малых нульмерных структурных единиц в результате вмещательства ковалентной составляющей связи является образование сравнительно неплотных кристаллических структур щелочных металлов и металлов IV В — VI В групп, а также железа, для которых координационное число равно всего восьми. [c.160]

Важность взаимодействий такого типа заключается в том, что они играют роль структурообразующих факторов. Характерным примером может служить поведение органических кислот в различных растворителях. Как известно, кислоты эти заметно димеризованы за счет водородных связей. По данным Гудмэна , значения стандартной энергии Гиббса для димеризации уксусной, пропио-новой и масляной кислот в бензоле практически одинаковы независимо от длины углеродной цепи. Аналогичные результаты получили и Веноград и Спарр для растворов в тетрахлорметане. В то же время, величины АС° для водных растворов этих же кислот сильно зависят от длины цепи. Это значит, что в неполярных растворителях углеводородные хвосты не проявляют тенденции к сближению (т. е. гидрофобные силы отсутствуют или слабы) и молекулы кислот димеризуются за счет возникновения двух водородных связей [c.269]

Четвертая глава посвящена обсуждению кристаллохимической целесообразности рассмотрения группировок (Hg2) и (Hgз) в виде единого катиона с координатами его геометрического центра. Проанализировано около двадцати кристаллических структур природных и синтетических соединений, содержащих такие группировки. Рассчитанные размеры и формы координационных полиэдров во всех случаях делают (Hg2)2+- и (Hgз) + -группы кристаллохимическими аналогами крупных катионов. Разобраны примеры, показывающие преимущества предлагаемого описания структур с (Hg )-гpyп-пировками, особенно полезного при сопоставлении и классификации, при анализе структурообразующих факторов, поскольку оно распространяет классическую кристаллохимию на соединения с неоднородными химическими связями, в частности, с псевдокластерны-ми и кластерными группировками, включенными в ионную структуру- [c.8]

В пятой главе с позиций оригинальной концепции кристаллического состояния (С.В.Борисов, <0 кристаллическом состоянии , Журн. структурн. химии, 1992, т.ЗЗ, №6, с. 123) рассмотрен ряд кристаллических структур ртутных минералов с различного размера структурными фрагментами. Показано, что главным структурообразующим фактором в них следует считать концентрацию основных атомов или центров их компактных фрагментов на симметрично связанных кристаллографических плоскостях с межплоскостнымц расстояниями в интервале 3,23 —2,50А, пересекающимися, как правило, [c.8]

Значительное внимание уделяется представлению возможно более полного объема экспертно оцененных численных справочных данных для всех известных ртутных минералов и синтетических соединений, содержащих низковалентную ртуть, поскольку в настоящее время в научной литературе нет работ, содержащих полную кристаллоструктурную и кристаллохимическую информацию, сравнительный анализ и исследование структурообразующих факторов для всей совокупности таких соединений. [c.9]

Проблема взаимной упаковки крупных и средних структурных фрагментов СГ, (А504) Hg и основные структурообразующие факторы в структурах ртутных минералов [c.105]

В качестве общего заключения по всем рассмотренным структурам можно сказать следующее. Для всех характерно наличие плотно заполненных плоскостей, в которых лежат центры ртутных группировок и отдельных атомов ртути и хлора. В пространстве эти плоскости пересекаются под углами, близкими к 60% а линии их пересечений представляют ряды с разным законом чередования атомов или центров их компактных групп. В кубических структурах эти ряды идут вдоль тройных осей и, следовательно, есть четыре одинаковых системы параллельных рядов разных направлений. Как следствие, возникают взаимно перпендикулярные плоскости с квадратными сетками атомов. В моноклинных и ромбических структурах представлено, как правило, одно направление регулярных рядов-линий пересечений трех плоскостей, составляющих угол около 60°, но более низкая симметрия допускает разнообразные вариации их заполнения. Таким образом, главным структурообразующим фактором в рассмотренных структурах следует считать концентрацию основных атомов или центров их компактных фрагментов на симметрично связанных кристаллографических плоскостях с межплоскостными расстояниями в интервале 3,23 —2,50А, пересекающимися под углом около 60°. Эти плоскости часто дают интенсивные рефлексы на порошкограм-мах и могут быть выделены по этим признакам, даже если кристаллическая структура вещества неизвестна. Атомные позиции концентрируются возле линий пересечения таких плоскостей, образуя линейные ряды, характер заполнения которых определяется химическим составом соединения. В то же время стремление к минимальным трансляциям, свойственное всем структурам, принуждает разные по составу атомные ряды к соразмерности, что наблюдалось в анализированных структурах и отмечалось в тексте и на рисунках. [c.114]

Другой важный фактор — наличие в разрезе соленосных толщ. Они являются благоприятным признаком для нефтегазоносности. Примером этого являются такие крупнейщие бассейны, как Прикаспийский и Мексиканского залива, и менее масштабные, как Предкарпатский. Соленосные толщи, как уже упоминалось, способствуют консервации крупных скоплений и являются мощным структурообразующим фактором. Формирование месторождений происходит в процессе роста соляных куполов, который продолжается длительное время. При этом образуются многочисленные ловущки различного типа. За время роста соляного купола формирование и переформирование залежей, по-видимому, происходит неоднократно. Об этом свидетельствуют перерывы в накоплении осадков, которые возникают при ускоренном росте купола. При конседиментационном развитии купола отдельные пласты выклиниваются к своду, возникают условия формирования литологически экранированных залежей, связанных с выклиниванием. Разрывы, возникающие при росте структуры, способствуют возникновению залежей тектонического экранирования. Ловущки надсолевых отложений зрелого купола сильно нарушены разрывами. При росте купола в надсолевых отложениях углеводороды в залежах скапливаются раньше всего, затем они могут быть переформированы. [c.357]

При дегидрировании одноатомных спиртов в альдегиды и двухатомных в соответствующие лактоны активными катализаторами являются хромиты меди [361, 362, 364, 366, 376—378] и цинка [358, 361, 375]. Эти же катализаторы ведут процессы синтеза одноатомных спиртон из окиси углерода и водорода. Имеются данные о том, что в этих случаях окись хрома играет роль структурообразующего фактора [997]. Подробнее см. в разделах по соединениям меди и цинка. [c.580]

Казалось бы, что водородная связь, энергия которой ограничена пределами 2—20 ккал./моль, в качестве структурообразующего фактора не может соперничать с химическими связями, как ковалентными, так и ионными. Тем не менее именно водородные связи придают специфичность структурам кислых (неполнозаме-щенных) солей. Это положение подтверждается результатами конкретного анализа структур и спектров всех изученных к настоящему времени кислых силикатов и некоторых их аналогов. [c.6]

Как известно, главный структурообразующий фактор легких бетонов — зерновой состав заполнителя, определяющий величину межзерновой пустотности и расход цемента. Во ВНИИСтроме совместно с НИИСФ иссле- [c.25]

В разбавленных суспензиях в результате возможности свободного перемещения частиц и элементов структуры в некоторых случаях имеет место иной сравнительно с пастами характер структурообразования. Минералы с крупными частицами и совершенной их огранкой, таблитчатой у глуховецкого каолинита, призматической или трубчатой у михаловецкого галлуазита, образуют в суспензиях коагуляционные структуры четвертого типа. Основным структурообразующим фактором в этом случае является ориентация частиц по плоскостям, определяющая преимущественное образование менее прочных контактов и значительное развитие пластических деформаций. [c.47]

Полученные результаты позволяют по-новому подойти к рассмотрению строения биологических макромолекул и их поведению при синтезе структур в организме и конформационных переходах в процессе жизнедеятельности. Проведенный выше анализ и полученные экспериментальные данные как по структуре свободной воды, так и воды в многокомпонентных водных средах позволяют предположить, что структурообразующим фактором строительства биологических макромолекул является кристаллическая фаза ассоциатов воды. Именно с кристаллической фазой аллотропных форм льда VI и льдов VII, VIII связано образование спи- [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология