Химические связи в силикатах

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]

Цепные структуры образуются, если действие прочной химической связи распространяется между атомами или группами атомов вдоль некоторого направления. Таким образом, каждая частица связана наиболее прочно только с двумя другими. Таковы зигзагообразные молекулярные структуры селена и теллура, некоторые силикаты. Между собой цепи атомов связаны слабыми силами Ван-дер-Ваальса. [c.162]

Островные кристаллические структуры содержат островки — группы из ограниченного числа частиц. Внутри островка химические связи прочнее и короче, чем между островками . Островные структуры имеют силикаты. К этому типу структур относят также кристаллы, в узлах кристаллической решетки которых находятся молекулы, сложные и комплексные ионы. Например, в кристаллах K4[Fe( N)6] роль островков> играют ионы [Ре(СМ)б] . К островной можно причислить структуру кристаллического иода. [c.163]

Свойства силикатов зависят от химического состава, типа химической связи между атомами и от строения. Многие силикаты склонны к изоморфизму, т. е. образуют друг с другом твердые растворы (смешанные кристаллы), что обусловливает большое разнообразие состава силикатов. [c.110]

ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ В СИЛИКАТАХ [c.26]

В силикатах главная роль принадлежит химической связи Si—О, образующейся путем перекрывания гибридных орбиталей с sp -, sp-гибридными орбиталями кислорода, в результате чего образуются четыре сг-связи. [c.26]

Таким образом, изготовление и затем использование цемента с точки зрения химизма процесса сводится к первоначальному термическому разрушению химических связей в природных полимерных силикатах и алюмосиликатах Са и М с последующим возобновлением этих или несколько иных связей в ходе схватывания и твердения цемента при добавлении к нему воды. [c.48]

Существенной особенностью поверхности раздела твердое тело — жидкость является то, что адсорбирующееся вещество может связываться с ловерхностью не только слабыми физическими силами, но и за с 1ет образования химических связей с молекулами (ионами), расположенными на поверхности твердой фазы. Это явление, называемое хемосорбцией, может приводить к кажущемуся несоблюдению правила уравнивания полярностей на границе раздела полярного кристалла (например, силиката или сульфида) и полярной сред.ы (воды) адсорбция происходит таким образом, что углеводородные радикалы оказываются обращенными в сторону воды (рис. III—8,а). [c.90]

Трудность химического изучения силикатов связана прежде всего со сложностью их химического состава. В силикатах отношение кислотного ангидрида к основаниям колеблется в широких пределах. В силикатах нередко встречаются одновременно [c.331]

Химическая связь в силикатах и других тугоплавких соединениях [c.5]

Состав, структура и свойства отдельных соединений и фаз, в виде которых силикаты и другие тугоплавкие соединения участвуют в процессах синтеза и присутствуют в готовых технических продуктах, оказывают большое влияние на свойства этих продуктов. Свойства соединений решающим образом зависят от особенностей их строения на атомном уровне, типа реализуемой в них химической связи, степени дефектности и характера дефектов решетки кристаллических тел. Для многих силикатов и других тугоплавких соединений характерен полиморфизм, оказывающий нередко большое влияние как на процесс синтеза, так и на конечные свойства технических продуктов. [c.5]

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ МЕТАЛЛОВ В СИЛИКАТАХ И ОКСИДАХ [c.11]

Аналогичные химические связи, как предполагают некоторые авторы, существуют также между органосилоксановыми полимерами и поверхностью стекла и других силикатов. Полагают, что происходит реакция между связью 51—О—металл неорганического силиката и хлором из алкилхлорсилана и образуется новая связь 51—О—51 или же органосилоксановый полимер связывается с неорганическим силикатом водородным мостиком за счет гидроксильных групп, связанных с кремнием. [c.287]

Столь резкое изменение физических и химических свойств основных красителей при их осаждении на природных силикатах заставляет предполагать, что образование лака происходит не только за счет адсорбционной, но и определенной химической связи между основным красителем и кремневой кислотой силиката, Можно предположить, что поглощение основного красителя природными силикатами в некоторой степени аналогично поглощению этих красителей животными волокнами. Это относится во всяком случае к зеленой земле с ее исключительной поглощающей способностью. [c.581]

В большинстве силикатов химические связи простираются во всех трех измерениях пространства, как в поваренной соли, но есть силикаты, в которых химические связи, как в графите, действуют лишь в двух измерениях пространства, а в третьем действуют силы ван-дер-Ваальса. Такие силикаты образуют пластинчатые кристаллы, легко расслаивающиеся, как графит, на сколь угодно тонкие пластинки. Наиболее известный из подобных минералов — это слюда, которая раньше в Западной Европе называлась московским стеклом , так как широко применялась нашими предками взамен оконного стекла. [c.589]

Л a 3 a p e в A. H. Колебательные спектры силикатов. VI. Инфракрасный спектр талька и природа химических связей в силикатах. — В кн. Оптика и спектроскопия, т. 2. М.—Л., Изд.-во АН СССР, 1963, с. 286-291. [c.129]

Известно, что между поверхностью силиката и органическим реагентом химическая связь может быть образована тремя путями [70] [c.19]

Остановка при 115° отвечает удалению адсорбционной воды, остановка при 340° соответствует дегидратации С(1(0Н)2 экзотермическая остановка при 630° связана с образованием нового химического соединения — силиката кадмия. Такое толкование остановок подтверждается опытными данными. [c.122]

Внимание исследователей привлекает вопрос о структурном состоянии БОДЫ на границе твердой и жидкой фаз, в тонких слоях у твердой подложки, на биологических мембранах и т. д. Непосредственное изучение структуры тонких слоев воды затруднительно из-за слабой рассеивающей способности последних. Удобным объектом исследования являются гели кремниевой кислоты —системы, состоящие из глобул, соединенных между собой химическими связями. ..51—О—51... Они получаются при реакциях нейтрализации силиката натрия Na2SiOз с серной кислотой, а также при гидролизе галогенидов и эфиров кремния. Их применяют в качестве адсорбентов, катализаторов, ионообменников и т. д. [c.243]

Существенной особенностью поверхности раздела твердое тело — жидкость является то, что адсорбирующееся вещество может связываться с поверхностью не только слабыми физическими силами , но и за счет образования химических связей с молекулами (ионами), расположенными на поверхности твердой фазы. Это явление, назьшаемое хемосорбцией, может приводить к кажущемуся несоблюдению правила уравнивания полярностей на границе раздела полярного кристалла (например, силиката или сульфида) и полярной среды (воды) адсорбция происходит таким образом, что углеводородные радикалы оказываются обращенными в сторону воды (рис. П1-8, а). При достаточно высоких концентрациях хемосорбирующегося ПАВ, когда уже вся поверхность покрыта монослоем, начинается образование противоположно ориентированного второго слоя, т. е. обычная адсорбция ПАВ из водного раствора на неполярной поверхности (рис. 111-8, б). Способность хемосорбирующихся ПАВ при адсорбции из водного раствора образовывать на поверхности частиц полярной твердой фазы адсорбцион-110 [c.110]

Связь между структурой и свойствами силикатов. Как было указано, об ьяснение структуры силикатов позволило сформулировать принцип распределения, на основании которого ясно видна аналогия в химическом составе между структурнородственными, веществами. Кроме того, для многих встречающихся в природе силикатов это объяснение позволило впервые правильно установить химические формулы, отве-чающие составу в тех случаях, когда правильная формула нарушалась вследствие колебаний в составе, вызываемых изоморфным замещением. Однако прежде всего, оно раскрыло важные связи между кристаллическими структурами и физическими и химическими свойствами силикатов. [c.546]

Покрытия, получаемые из кремнийорганических гид-рофобизующих жидкостей (ГКЖ разных марок), обладают несколько улучшенными химическими свойствами [42]. Атмосферостойкость кремнийорганических гидрофобных пленок выше, чем других органических покрытий. Это обусловлено их химической связью с поверхностью силикатов и значительной устойчивостью связей 1—О и 51—С к термоокислительной и фотохимической [c.181]

Бокий [722] сообщил, что в кристаллохимии считается твердо установленным как отсутствие молекул в силикатах, так и наличие упорядоченных участков в стекле (кристаллитов). По мнению автора, между кристаллитной и захариасенов-ской теориями нет непримиримых границ. В стекле есть более упорядоченные участки и есть области — менее упорядоченные. Но и в упорядоченных областях должна быть меньшая упорядоченность, чем в кристаллах силикатов, причем атомы, образующие кислородные мостики, связывающие эти две области, нельзя отнести ни к одной из них. Иными словами — имеет место непрерывный переход без фазовых границ между кристаллитами. Об отсутствии ориентации цепей в стеклах, что было подтверждено опытным путем, сообщил Багдыкь-янц [683]. Экспериментальным подтверждением отсутствия упорядоченности структуры стекол занимались Росон [684] и Ска-нави [685]. Даувальтер [686] предложил рабочую теорию строения стекла, в основу которой положен тот принцип, что силы взаимодействия между атомами являются силами химической связи, причем учитываются не только силы, но и величины их работы и представляемой ими энергии. Деформированные связи распределены в стеклах беспорядочно. Неупорядоченное расположение атомов— энергетически невыгодно, в связи с чем будет происходить перестройка взаимного расположения атомов в результате работы сил связи. В качестве примера указывается на энергетически невыгодное непосредственное соседство атомов кремния между собой и атомов кислорода между собой, которое [c.321]

Трудность химического изучения силикатов связана прежде всего оо сложностью их химического состава. В силикатах отношение кислотс ного ангидрида к основаниям колеблется в широких пределах. В силикатах нередко встречаются одновременно 3, 4 и большее число- различных катионов. Для силикатов чрезвычайно характерны изоморфные замещения как катионов, так и самого кремния и вхождение в силикаты других анионов (О -, ОН", F , S0 , 0 и др.) и нейтральных частиц — НаО и др. [c.304]

Алит 3S (фаза трехкальциевого силиката) устойчив между 1523 и 2343 К и при 2343 К плавится инкогруэитно, образуя расплав и СаО. Ниже 1523,К чистый 3S не разлагается или разлагается с очень малой скоростью. 3S при комнатной температуре имеет тригональную структуру (гексагональная рещетка) и сложен из тетраэдров SiO . Ионы кальция связывают тетраэдры и находятся в октаэдрической координации по отнощению к кислородным ионам, не связанным с Si04 . При этом образуются искаженные атомные октаэдры вокруг ионов кальция и создаются пустоты в структуре, способные вмещать другие атомы. Это приводит к возможности легко образовывать твердые растворы на основе 3S. Трехкальциевый силикат до температуры 1373 К имеет щесть аллотропных форм. Каждая из них образует твердые растворы, и все они близки к тригональной решетке. При высокой температуре решетка 3S ромбоэдрическая R), а при охлаждении происходит понижение симметрии. Для полиморфизма 3S характерно незначительное преобразование атомного мотива типа смещений атомов без заметного нарушения химических связей. [c.115]

Сущестуют силикаты, в которых химические связи распространяются лишь в одном измерении пространства, а в двух других действуют слабые силы ван-дер-ваальсовского сцепления. Таков Водный силикат магния — асбест (рис. 196). Поэтому кристаллы асбеста легко расщепляются на сколь угодно тонкие, гибкие и прочные волокна. Из этих волокон еще до начала нашей эры изготовлялись несгораемые фитили и одежда. Сейчас асбестовые ткани используются для изготовления костюмов и рукавиц для пожарных, театральных занавесов, негорючего брезента, канатов, тормозных лент и в качестве основы (наполнителя) пластмасс особенно высокой прочности. [c.590]

Ю. И. Скорик и Э. В. Кухарская разработали метод прививки органических радикалов к поверхности силикатов с помощью ультразвука, когда возникающие органические макрорадикалы вступают в химическую связь с валентноненасыщенными точками вновь образованной поверхности силикатного кристалла. [c.19]

Материалы, получаемые на основе систем полиорга-носилоксан —силикат—окисел, названы органосиликатными, так как их наиболее существенными и обязательными компонентами являются соединения, содержащие органические группы, и силикаты, причем между первыми и вторыми в процессе формирования материала возникают прочные, в том числе химические, связи, объединяющие составные части композиции в единую пространственно-сшитую структуру. [c.286]

В изучаемой системе шлаковое стекло—SiOa—NaaO—HgO в процессе взаимодействия между компонентами создаются условия для образования минеральных фаз. Среди типов химической связи четко идентифицируются Si—О, Si—О—Si, Si—О—Al, Si—О—Mg, Al—ОН. По кристаллохимическому анализу можно предположить присутствие слоистых силикатов (триоктаэдриче-ских), а также цепочечных. Наличие интенсивных полос поглощения гидроксильных групп и водородных связей указывает на присутствие среди новообразований большого количества коллоидной фазы. В зависимости от состава и условий твердения количество образуемых фаз и их состав также меняются. [c.82]

Некоторые из полученных производных силикатов нашли применение в качестве компонентов органосиликатных материалов. Материалы, получаемые на основе систем полиорганосил-оксан—силикат—окисел, названы органосиликатными, так как их наиболее суш естБенными и обязательными компонентами являются соединения, содержащие органические группы и силикаты, причем между первыми и вторыми в процессе формирования материала возникают прочные, в том числе химические, связи, объединяющие составные части композиции в единую пространственно-сшитую структуру. [c.93]

Обменная способность природных слоистых силикатов обусловлена двумя причинами нестехиометрическими изоморфными замещениями внутри структуры и разрывом химических связей [88]. Нестехиометрические изоморфные замещения четырехзарядного кремния трехзарядным алюминием в тетраэдрических сетках и трехзарядного алюминия ионами меньшего заряда, например магния, в октаэдрических сетках приводят к появлению нескомпенсированного заряда структурной ячейки. Чаще всего возникающий отрицательный заряд решетки компенсируется внеструктурными обменными катионами, которые располагаются в основном на базальных плоскостях кристаллов глинистых минералов. [c.87]

Надежное определение координат атомов и межатомных расстояний в структурах различных кристаллических соеди-лений создало предпосылки для интерпретации наблюдаемых вариаций индивидуальных расстояний с позиций современной теории химической связи. Особое внимание в последние годы уделялось анализу природы связи между катионами и окружающими их анионами в тетраэдрах структур. Крукшенк [90] детально рассмотрел роль я-связи в силикатах. Он показал, что в Т04-ионе только две -орбитали центрального атома могут формировать сильные -/ я-связи с р-орбиталями кислородов. Теория Крукшенка позволяла предсказывать длины связей Т—О в тетраэдрах. В частности, из нее следовало, что длины немостиковых связей должны быть короче длин мостиковых связей. Позднее, однако, выяснилось, что для согласования наблюдаемых и ожидаемых данных требуются некоторые дополнительные предположения и, в частности, учет электроотрицательности тетраэдрических катионов [91]. [c.236]

Так, напрпмер, по патенту США № 2679495 от 1954 г. для гидрофобизации стекла, керамики, дерева, пластмасс и т. п. рекомендуются добавки, изготовляемые на основе силоксана. Их воздействие М. де Буккар [17], например, обосновывает тем, что между слоем полимера п гидрофильной поверхностью возникает химическая связь. Например, для стекла предполагается или реакция между цепочкой 51—О — металл и органическим силикатом с хлором алкилхлорсилэна, что вызывает новые связи 51—О—51, или же предполагается, что органосила-новый полимер связывается с органическими силикатами во- [c.56]

В качестве основы эластомерных клеев могут быть использованы самые различные каучуки (табл. 1.19) [76]. Наиболее-широко для создания резиновых клеев применяют бутадиеннит-рильные каучуки. Клеи на их основе стабильны при хранении,, имеют хорошие клеящие свойства. Для увеличения клейкости в их состав вводят технический углерод, силикаты кремния и кальция. В качестве стабилизаторов используют 2пО, РеО, Т102. Для повышения прочностных характеристик клеев их модифицируют алкилфенолоформальдегидными олигомерами, из которых наиболе эффективны п-грег-бутилфенол и п-изооктилфе-нол, а также дисульфид алкилфенола. Эти соединения способствуют образованию дополнительных химических связей в сис- [c.57]

В дальнейшем было установлено, что изоморфными следует считать такие вещества, сходство в структурах которых не ограничивается простым геометрическим подобием (такие вещества стали называть изотипными), но дополняется одновременно однотипностью химического состава (Мдг5104 и Ре25Ю4, АЬО СГ2О3). У соответствующих ионов или атомов изоморфных веществ зариды должны быть одинаковы, а размеры и степень поляризуемости — не выходить за известные пределы. Так, разница в радиусах ионов у силикатов при их взаимном изоморфизме не превышает обычно 15%. Изоморфные вещества характеризуются также наличием аналогичных или близких по своей природе сил химической связи. Они обнаруживают весьма характерное свойство, заключающееся в способности при совместной кристаллизации из растворов или расплавов образовывать вполне однородные кристаллы с переменным содержанием компонентов. Такие кристаллы получили название твердых рас- [c.62]

Рамберг [236] рассмотрел влияние характера химической связи на изоморфное замещение катионов в силикатах. За основу рассуждения он взял пару ионов — Mg2+ и Ре2+, имеющих близкие радиусы и одинаковые валентности. Известно, что отношение Ре растет в ряду оливин—пироксен — антофиллит — тальк. Причину этого явления Рамберг вндел в увеличении различия электроотрицательностей центрального и побочного катиона в данных силикатах. [c.144]