Методы исследования химического и кристаллохимического строения вещества

Понятие о квантовой химии. В самом общем виде квантовая химия — это приложение современной квантовой теории для рещения химических проблем. Она занимается изучением строения и физико-химических свойств молекул, радикалов, комплексов н кристаллов на основе представлений современных квантовых теорий, в частности квантовой механики. Квантовая химия охватывает учение о природе химической связи, об электронной структуре молекул и других объектов исследования химии, а также вскрывает взаимосвязь между структурой и свойствами, включая реакционную способность веществ. Квантовая химия — современное учение о химическом и кристаллохимическом строении вещества, а также взаимосвязи между строением и свойствами на основе представлений и методов квантовой механики. Таким образом, квантовая химия представляет собой дисциплину на стыке физики и химии и имеет первостепенное значение для всей современной химии.. [c.88]

Первые физические методы установления строения вещества возникли в 1912 г. с началом применения дифракции рентгеновского излучения для структурного анализа. В настоящее время для исследования химического и кристаллохимического строения веществ применяются дифракционные, спектроскопические, резонансные и другие физические методы. Многие из этих методов дают возможность получать информацию о более тонких вопросах химического и кристаллохимического строения вещества распределении электронной плотности и степени ионности связи, эффективных зарядах атомов, валентных состояниях атомов химических элементов, входящих в соединение, и т. п. Кроме того, физические методы принципиально отличаются от химических тем, что они являются неразрушающими, т. е. в процессе исследования химическое и кристаллохимическое строение вещества не изменяется. [c.173]

Поскольку физико-химическая природа вещества определяется его структурой, в химии исключительно важную роль играют методы установления химического и кристаллохимического строения. До создания современных физических методов исследования химического и кристаллохимического строения вещества для получения информации о структуре соединений пользовались методом химических реакций (механизм и скорость реакций). На этом пути были сделаны определенные успехи. Достаточно напомнить классические исследования по геометрической и оптической изомерии неорганических и органических соединений. Однако, основываясь на химических методах, в принципе нельзя получить количественные данные по длинам химических связей, а также углов между ними. Между тем количественные характеристики по длинам химических связей и пространственной их направленности являются походными данными для определения химического и кристаллохимического строения веществ. [c.173]

Хорошо известно, что наши сведения об атомно-пространственном строении вещества мы получаем главным образом в результате дифракционных и прежде всего рентгеноструктурных исследований кристаллов. Систематизация этих данных, установление общих и частных закономерностей в строении кристаллов, анализ зависимости строения кристаллов от их химического состава и далее физико-химических свойств кристаллов от их строения — это область кристаллохимии. Книгу А. Уэллса, однако, нельзя рассматривать просто как фундаментальный труд по кристаллохимии неорганических соединений. Термин структурная химия значительно лучше передает его специфику. Дело не только и, пожалуй, не столько в том, что помимо результатов рентгеноструктурных исследований автор привлекает данные электронографии газов, микроволновой и ИК-сиектроскопии, а эпизодически также и других физико-химических методов, позволяющих делать предположительные заключения о строении структурных единиц в группах соединений по аналогии . Важнее то обстоятельство, что монография А. Уэллса написана в расчете на химика широкого профиля, не имеющего специальной кристаллохимической подготовки. [c.5]

Второе издание отличается от первого, вышедшего в свет в 1977 г. Введена новая глава, посвященная методам исследования химического и кристаллохимического строения вещества. При переработке материала учтены сонеты и критические замечания коллег — профессоров и преподавателей, участвовавших в общественном обсуждении книги в Ленинградском и Иркутском университетах. Автор особенно благодарит проф. Р. Б. Добротина Ю. Н. Кукушкина, А. А. Макареню, А. С. Черняка, Г. Г. Диогенова и доц. В. А. Рабиновича, М. Н. Захвалинского, М. Д. Николаеву [c.4]

Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология