Атомные и молекулярные модели

Нарисуйте атомно-молекулярную модель молекулы этилена, пользуясь граничными поверхностями для изображения атомных орбиталей. [c.20]

Взаимодействия атомов и молекул с поверхностями твердых тел в рамках молекулярных моделей принято подразделять на два типа. Взаимодействие типа физической адсорбции имеет место, когда молекула удерживается у поверхности силами Ван-дер-Ваальса, т. е. не происходит перераспределения электрического заряда в системе. Полуэмпирический подход к расчету взаимодействий адсорбент—адсорбат основан на методе атом-атомных потенциалов, согласно которому энергия межмолекулярного взаимодействия представляется в виде суммы энергий парных взаимодействий атомов, а параметры атом-атомных потенциалов определяют исходя из опытных данных. Другой тип взаимодействия атомов и молекул с поверхностями твердых тел представляет хемосорбция. В этом случае происходит перераспределение заряда в системе и образуется химическая связь между поверхностью и субстратом. Хемосорбция представляет наибольший интерес с точки зрения гетерогенного катализа, поскольку катализ имеет донорно-акцепторный механизм [2]. [c.61]

Уместно напомнить, что классическая термодинамика является наукой феноменологической, т. е. ее результаты не зависят от выбранной атомно-молекулярной модели явления. Важно только, чтобы на всех этапах расчетов модель оставалась неизменной. Если выбрана диссоциативная модель с определенной константой диссоциации, то и концентрацию ионов в растворе нужно вычислять, исходя из этой константы. Кроме того, независимо от состава системы должно соблюдаться постоянство К , рассчитанного по уравнению (232), в какие бы реакции не вступали ионы или молекулы данной системы. Поэтому при использовании табличных термодинамических данных следует обращать внимание на модель, которая была использована при их расчете. Эта модель обычно указывается в скобках. Например, если в таблице указано не-диссоциированный , это означает, что при определении термодинамических свойств этой частицы не учитывалась ее диссоциация на ионы. Поэтому это значение [c.405]

Приведенные упрощенные модели отражают только углы ф между осями симметрии ст-орбиталей — так называемые валентные углы. Атомно-молекулярные модели, достаточно совершенные для решения различных стереохимических проблем, должны отражать в правильных пропорциях межатомные (межъядерные) расстояния и взаимную непроницаемость электронных облаков валентно не связанных атомов, [c.62]

Вы наблюдали опыт разложения воды электрическим током на водород и кислород. Рассмотрите внимательно рисунок (рис. 1), на котором показана атомно-молекулярная модель реакции разложения воды. Каждая молекула воды состоит из одного атома кислорода (большой кружочек) и двх х атомоз водорода (маленькие кружочки). [c.64]

В принципе такой же строго последовательный, ступенчатый переход в направлении от системы с более сложной структурной организацией к менее сложной присущ исследованиям любых биологических систем. Он неизбежен, поскольку живая природа организована таким образом, что каждая целостная биосистема (в нашем случае опорнодвигательная), расположенная в соответствии с конструкционным рангом (например, от цитоскелета до отдельных белков), представляет собой набор взаимодействующих между собой иерархически упорядоченных дискретных структур, каждая из которых является подсистемой по отношению к восходящей ветви ряда и системой по отношению к нисходящей ветви. Если это так и биосистемы действительно обладают субординационной организацией и построены по единой принципиальной схеме, подобной приведенной выше, то, несмотря на структурную и функциональную специфику каждой биологической системы, их изучение также должно строиться по единому принципиальному плану и иметь гносеологическую общность. Нет сомнения в том, что путь от отдельного органа до отдельных молекул через все соединяющие их ступени иерархической лестницы, который прошли и в значительной мере уже завершили при исследовании мышечных сокращений, должны пройти и при исследовании других биосистем. Поэтому представляет интерес проследить за ходом изучения актомиозинового комплекса с самой общей позиции, выделить особенности пройденного пути, не связанные с конкретными объектами исследования, оценить возможности созданной атомно-молекулярной модели, характер решаемых и не решаемых ею задач и, наконец, спрогнозировать ситуацию, возникающую после создания модели функционирования биосистемы. Иными словами, желательно получить ответы на вопросы, касающиеся, во-первых, общих для исследований всех биосистем особенностей и направленности поиска, во-вторых, возможностей и ограничений принципиального порядка, присущих [c.131]

Среди атомно-молекулярных систем, доступных наблюдению, особое место занимает атом водорода Причина этого заключается в следующем Фундаментальным положением, лежащим в основе всей современной теории микромира, является утверждение, что закон Кулона сохраняет свое действие и на расстояниях порядка 10 см Между тем, эТот закон получен изначально как результат обобщения макроскопических экспериментов (опыт с крутильными весами Кулона и с определением электрического поля внутри заряженной сферы Кавендиша) Более того, как будет показано в гл 2, вообще любые эксперименты с микрообъектами всегда являются только макроскопическими и косвенными Другими словами, залезть внутрь атома или молекулы с каким-нибудь измерительным прибором в принципе нельзя Проверить правильность того или иного утверждения можно только одним способом рассчитать макроскопический эффект на основе той или иной микроскопической модели объекта, а за- [c.27]

Чтобы наглядно представить пространственное строение молекул, используют молекулярные модели. Простыми и доступными для изготовления являются шаростержневые модели (рис. 2.3). Эти модели правильно передают последовательность связей между атомами, их взаимное пространственное расположение, величины валентных углов. Важно, что эти модели позволяют наглядно представить возможность свободного вращения атомов и атомных групп вокруг простых а-связей. Однако при пользовании шаростержневыми моделями не должно создаваться впечатления, что внутри молекулы есть свободное пространство. На самом деле молекула имеет плотную упаковку , в ней нет незаполненного пространства. О заполнении внутримолекулярного пространства дают представление другие молекулярные модели — полусферические, или модели Стюарта—Бриглеба. [c.58]

Обозначив каждую единицу валентности черточкой, исходящей от химического символа соответствующего атома, а химическую связь — черточкой, соединяющей символы двух атомов, можно получить атомные модели, которые при их соответствующей комбинации приводят к молекулярным моделям. Последние обычно называются структурными формулами. , [c.9]

Рис. 18. Стьюардовские атомные и молекулярные модели для 5р -угле-рода (а), рЗ-углерода (б), молекул метана (в) и этана (г)

Хотя метод МО не менее оправдан, чем метод валентных связей, для химика более удобны и привычны атомные и молекулярные модели, полученные исходя из последнего метода. Весьма существенно, что метод валентных связей позволяет сохранить классические методы изображения структурных формул, обогащая их новым содержанием. Модели МО могут использоваться и в качестве полезного вспомогательного средства. [c.47]

Различное расположение в пространстве атомов и атомных групп вокруг асимметрического атома углерода хорошо видно на тетраэдрических моделях атома углерода, которыми пользовался Вант-Гофф, и на молекулярных моделях Кекуле (рис. 57). [c.308]

Пользуясь молекулярными моделями, нетрудно показать, что расположение в пространстве атомов и атомных групп [c.152]

Наиболее употребительные имитационные методы, такие, как метод молекулярной динамики (МД) или Монте-Карло (МК), основываются на прямом моделировании систем, взаимодействующих с заданными потенциалами материальных точек, моделирующих в рамках классической механики атомы системы, и их целью является решение основной задачи статистической механики — вычисление свойств тел и систем по атомным (молекулярным) данным. Возможности такого моделирования определяются совершенством моделей, качествами вычислительных алгоритмов, мощностью ЭВМ. Если еще недавно были доступны системы всего из нескольких десятков атомов, то теперь возможны численные эксперименты с сотнями тысяч взаимодействующих частиц. Поскольку ясно, что ограничения по числу частиц — обязательная черта этих методов, представляется естественным их применение с максимальной эффективностью к исследованию систем с малым параметром, т. е. микро-гетерогенных, в частности адсорбционных, систем. [c.81]

Попробуем изобразить молекулу молочной кислоты в виде всех возможных пространственных молекулярных моделей с различным расположением в пространстве атомов и атомных групп вокруг асимметрического атома углерода. Нетрудно убедиться, что таких моделей можно построить только две (рис. 21). [c.172]

Атомная бомба 5—1074, 1086 Атомная доля 2—707 Атомная энергия 1 — 324— см. также Ядерная энергия Атомное ядро 5—1091 Атомно-молекулярное учение 5—663 Атомные модели 3—259 Атомные рефракции 4 — 673 Атомные спектры 1 — 324, 309 2—104 Атомный вес 1 — 328 [c.554]

Модели атомные — см. Модели молекулярные [c.569]

Когда из учения о строении вещества стали известны длины и энергии связей, определяемые оптическими, рентгенографическими и другими современными методами, а также форма молекул и строение кристаллических решеток, было естественно применить эти сведения к катализу и строить атомно-молекулярные модели элементарных стадий каталитических реакций. Это и было осуществлено впервые в мультиплетной теории [1, 2, см. также 3, 4]. Следует подчеркнуть, что в каком бы направлении ни развивалась в дальнейшем теория катализа, учет атомного строения молекул и кристаллов и энергии разрываемых и образующихся связей, так же как и принцип соприкосновения реагирующих атомов с катализатором, должен войтн как необходимая часть в будущую теорию катализа. [c.314]

Эндоэдральные комплексы фуллеренов, таким образом, являются молекулярным топологическшч объектом типа атом внутри сферы . В идеальной трактовке топологической связи между атомом и оболочкой не должно быть никакого взаимодействия. Для реальных атомно-молекулярных, а не геометрических систем абсолютно все взаимодействия исключить не возможно. В данной модели остается электростатическое взаимодействие, которого, вероятно, нет, если включен атом инертного газа. [c.143]

И Уилкокса [252] и Хэрла [253]. Основное внимание, однако, мы уделим влиянию примесей на сам процесс роста, и здесь па первый план при анализе влияния примесей на изломы, движение и распределение ступеней, на скорости роста будут, вообще говоря, выдвигаться атомно-молекулярные модели. Что касается второй проблемы, то такие эффекты обсуждаются в связи с конвекционными потоками в гл. VIII (см. [254]). Мы здесь не будем анализировать огромное количество преимущественно качественных наблюдений по влиянию примесей, например, на секториальное строение кристаллов, образование структур типа песочных часов [255] или на изменение габитуса (см. [255— 258]). В задачу настоящего раздела входит выборочный обзор важнейщих результатов по указанной тематике. [c.497]

В течение последующих более чем двух десятилетий, вплоть до 1990-х годов, предложенное объяснение механизма мышечного сокращения, несмотря на продолжающееся все это время изучение цитоскелета, не претерпело значительного изменения и не смогло обрести доказательной силы. В чем же причины быстрого развития этой области в 1950-1960-е годы, отсутствие заметного прогресса в 1970-1980-е и всплеск достижений в первой половине 1990-х годов Приведенное выше краткое описание основных этапов развития исследований скелетных мышц как будто бы неоспоримо свидетельствует о наличии прямой связи темпа и глубины познания с достижениями в изучении морфологии, точнее, с временем прохождения исследований от внешней формы и строения биосистемы и далее через все уровни ее структурной организации, от вышестоящей, более сложной, к ближайшей нижестоящей, менее сложной. В 1950-1960-е годы имел место прогресс в изучении морфологии - разработаны модель скользящих нитей, молекулярная модель актомиозинового комплекса и схема молекулярного механизма относительного перемещения толстых и тонких филаментов. В 1970-1980-е годы отсутствовал прогресс в изучении морфологии, не было качественного развития представления о работе скелетных мышц. В начале 1990-х годов удалось закристаллизовать О-актин и глобулярную головку миозина и с помощью рентгеноструктурного анализа идентифицировать их атомные трехмерные структуры. Приблизительно в это же время была расшифрована дифракционная картина малоуглового рентгеновского рассеяния актомиозинового комплекса, а также получены его крио-электронные микрофотографии высокого разрешения. Последствиями морфологических достижений явились создание атомно-молекулярной модели мышечного сокращения, определение местоположения и геометрии АТР-связывающего активного центра и области миозина, периодически контактирующей с актином и обусловливающей относительное перемещение нитей, уточнение мест локализации на тонком филаменте тропомиозина и тропонинового комплекса и их роли в реализации и регуляции АТР-зависимого механизма мышечного сокращения. Сказанное выше о связи между знанием строения мышечной системы и пониманием механизма ее действия, т.е. между морфологией различных уровней структурной организации и физиологией мышцы, иллюстрирует схема, приведенная на рис. 1.37. Жирные стрелки указывают направление строго последовательного ступенчатого процесса познания структуры, а противоположно ориентированные тонкие стрелки - процесса познания функтщи биосистемы. [c.133]

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атомно-молекулярной структуры карбопизованных веществ, к которым относится нефтяной углерод, предложена в работах [52, 148]. В соответствии с этой моделью нефтяной углерод состоит из кристаллитов различных размеров и может иметь участки высокой упорялоченностп (преимущественно анизотропной структуры) и.ли [c.51]

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атомно-молекулярной структуры карбоиизованных веществ, к которым относятся и нефтяные коксы, предложена в работах [73, 74]. По этой модели карбонизоваггные вещества состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный полимер боковыми углеводородными цепочками (неупорядоченная часть). Коксы отличаются друг от друга соотношением упорядоченной части углерода к неупорядоченной, количеством и прочностью связей в боковых цепочках, что в конечном счете обусловливает их химическую активность при высокотемпературном нагреве и графитации. Двумерные плоскости, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы (кристаллиты) определенной структуры. Таким образом, кристаллит представляет собой структурную единицу, состоящую из 2—5 ароматических сеток с боковыми функциональными группами. [c.196]

Геометрическая модель. После того как было исследовано большое число молекулярных кристаллов, появились обобщения и были сделаны выводы [1]. Интересное наблюдение состоит в том, что в молекулярном кристалле между молекулами имеются характеристические кратчайшие расстояния. Межмолекулярные расстояния для взаимодействий данного типа практически постоянны. На основе этого для описания молекулярных кристаллов была построена геометрическая модель. Сначала были найдены кратчайшие межмолекулярные расстояния, затем постулированы так называемые межмолекулярные атомные радиусы . Используя эти значения, стали строить пространственные модели молекул. При подгонке этих моделей эмпирически находили плотнейшую упаковку. Была даже построена простая установка для подгонки молекулярных моделей. Пример упаковки приведен на рис. 9-44, а. Молекулы упаковываются таким образом, чтобы пустое пространство между ними было минимально. В вогнутую часть одной молекулы вставляется выпуклая часть другой. Примером служит упаковка молекул в кристаллической структуре 1,3,5-трифенилбензола. Если затушевать площади, занимаемые молекулами, получится характерный восточный орнамент [44], изображенный на рис. 9-44,6. Комплементар- [c.455]

Используемые в органической химии методы анализа и синтеза позволяют однозначно определить порядок связывания атомов в молекуле (исключениями являются лишь случаи таутомерии и перегруппировок). Под порядком связывания понимают взаимное геометрическое расположение соседних атомов в молекуле и пространственно-статическую модель молекулы в целом. В классической структурной теории эти эмпирические данные связывались с гипотетическими представлениями о валентности, например, с высказанными Кекуле. Все это сохранило свое значение и в настоящее время молекулярные модели структурной теории дают правильное описание атомных скелетов молекул. Однако, в соответствии с представлениями об атоме как совокупности ядра и оболочки, оказалось необходи.мым дополнить указан- [c.46]

Предложенная Томсоном модель могла объяснить многие экспериментальные факты, известные к тому времени и которые атомно-молекулярная теория, основанная на неделимости атома, объяснить не могла — явления, происходящие в разрядной трубке, электролиз и др. Однако модель Томсона имела большой недостаток, объяснить который он не мог — почему, собственно атом существует, если он построен согласно такой модели Покоящиеся (или колеблющиеся- возле положений равновесия в атоме) электроны и положительно зарям енная сфера должны были бы действовать друс [c.32]

Атомные, орбитальные и молекулярные модели используются для демонстрации особенностей строения изолированных атомов, атомных 1ГЛЯ гпбрндных орбнтателей и молекул. Изготовление атомных и молекулярных моделей описано в [1—22]. [c.529]

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атомно-молекулярной структуры карбонизованных веществ, к которым относится нефтяной углерод, предлол<ена в работах [52, 148]. В соответствии с этой моделью нефтяной углерод состоит из кристаллитов различных размеров и может иметь участки высокой упорядоченности (иреимущественно анизотропной структуры) или быть перегретой жидкостью , имеющей изотропную структуру. Различные соотношения этих форм углерода обусловливают получение множества его разновидностей. Карбонизованные вещества (углерод) состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный иолимер неорганизованными боковыми углеводородными цепями (неупорядоченная часть). Упорядоченный в двумерной плоскости углерод может состоять из искривленных графито-подобных моно- и полислоев, способных отщеплять от краевых атомов углерода аналогичных слоев водород или углеводороды и регулировать рост размера слоев. Монослои, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы( нолислои, или кристаллиты), размеры и упорядоченность которых в различных видах нефтяного углерода неодинаковы. [c.51]

Такие соображения приводят к новому принцитшальному требованию к молекулярным моделям их параметры должны обладать так называемым свойством переносимости, т е быть локальными и слабо изменяться в ряду молекул, содержащих повторяютциеся атомные группировки [c.94]

На почве атомно-молекулярного учения вьфосло учение о валентности и учение о химической связи. В 1812-1813 гг. Я. Берцелиус предложил новую функциональную моде.чь атома в виде электрического диполя. Модель атома Берцелиуса внесла новые представления о природе химической связи, объяснила различные химические свойства одного и того же элемента, специфичность химического сродства различных атомов. [c.68]

В VIII классе при изучении химических реакций последовательно используют несколько средств обучения. Химический эксперимент позволяет внешне увидеть проявление реакции, материальные модели позволяют объяснить этот факт на уровне атомно-молекулярного учения как процесс перегруппировки атомов и изменения состава веществ и, наконец, с помощью знакового моделирования выводят сущность реакции — составляют химическое уравнение. [c.158]

Квантовая механика дает математическую модель для описания химии иа атомно-молекулярном уровне. Большинство представлений, используемых для объяснения важнейших особенностей структуры атомов п молекул, опирается на математический аппарат, известный или легкодоступный каждому химику. Вместе с тем попытки концептуализации квантовой механики быстро приводят к проблемам, которые нельзя смоделировать на основе прошлого опыта. Ведь этот опыт основан на механике Ньютона, примсиимон к макроскопическим объектам, а не на квантовой механике, описывающей микроскопические объекты. [c.7]

Заменив в молекуле этанола еще один атом водорода у С-1 на этильную группу, получим молекулу бутанола-2 С,Н.,СН(ОН)СНз, ие имеющую плоскостей симметрии. Следовательно, молекула бутанола-2 хиральна, и она способна существовать в виде пары энантиомеров (рис 9.4, а). Действительно, все попытки совместить в пространстве молекулярные модели энантиомеров бутанола-2 оказываются безуспешными (рис 9.4, б). Два энантиомера бутанола-2 являются конфигурационными стереоизомерами, так как при одинаковом составе и одинаковой последовательности связей отличаются только различным расположением атомных групп в пространстве Энантиомеры бутанола-2 могут превратиться друг в друга только в результате разрыва связей. Если взять молекулярную модель энантиомера и поменять в ней местами два любых заместителя, ю в результате получится модель другого энантиомера. Проведенная операция по перестановке заместителей в молекулярной модели как бы символизи- [c.299]

Среди различных вариантов молекулярных моделей существуют два наиболее интересных типа. Один тип — атомные модели Стюарта, модифи- / цированные Бриглебом. Эти модели представляют собой шарики (сферы), объем которых в определенном масштабе соотносится с объемами атомов. При этом вандерваальсов радиус г считается приблизительно постоянным. Расстояние а равно половине среднего расстояния, разделяющего центры двух идентичных атомов, входящих в состав двух различных молекул, когда эти атомы сближаются. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология