Строение твердого вещества

Различие аллотропных модификаций углерода — яркий пример влияния кристаллического строения твердых веществ на их физические свойства. В графите атомы углерода расположены в параллельных слоях, образуя гексагональную сетку. Внутри слоя атомы связаны гораздо сильнее, чем один слой с другим, поэтому свойства графита сильно различаются по разным направлениям. Так, способность графита к расслаиванию связана с разрывом более слабых меж-слойных связей по плоскостям скольжения. [c.131]

Исследованиями ученых многих стран установлено, что к соединениям переменного состава относятся не только оксиды, но н субоксиды, халькогениды, силициды, бориды, фосфиды, нитриды, многие другие еорганические вещества, а также органические высокомолекулярные соединения. Во всех случаях, когда сложное вещество имеет молекулярную структуру, оно представляет собой соединение постоянного состава с целочисленными стехиометриче-скими индексами. Некоторые ионные кристаллы и даже атомные кристаллы и металлы могут также подчиняться законам стехиометрии. Но в случае немолекулярных кристаллов, как отмечает Б. Ф. Ормонт, уже не молекула, а фаза т. е. коллектив из Л/о (числа Авогадро) атомов, определяет свойства кристаллической решетки . Он предлагает для подобных веществ расширить формулировку закона постоянства состава Если... в твердом агрегатном состоянии соединение не имеет молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов и вытекающего отсюда строения фазы и характера химической связи в ней состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза. Даже при одном и том же составе свойства могут сильно зависеть от условий образования . Б. Ф. Ормонт подчеркнул необходимость исследования зависимости условия образования—состав — строение — свойства,— направленного. на установление связи между условиями образования, химическим и фазовым составом системы, химическим составом и строением отдельных фаз и их свойствами. Нетрудно заметить, что добавление к обычной формуле, закона постоянства состава слов состав срединения зависит от условий его образования ,— лишает закон постоянства состава его смысла. В то же время указание на важность изучения в связи с проблемой стехиометрии не только состава, но и строения твердых веществ представляется очень существенным. [c.165]

МОДЕЛЬ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТВЕРДОГО ВЕЩЕСТВА [c.5]

Электролиз расплавленных солей проводится при температурах, незначительно превышающих температуру их кристаллизации. При таких температурах строение расплавов сохраняет некоторое сходство со строением твердых веществ. Такие свойства веществ, как объем и теплоемкость, упорядоченность кристаллической структуры и др., при плавлении изменяются несущественно. Это объясняется тем, что характер химической связи кристаллических веществ в твердом состоянии-—ионная, ковалентная, металлическая, — сохраняется и для веществ в расплавленном виде. Однако различие существует. При плавлении изменяется характер движения частиц. При повышении температуры степень неупорядоченности, имеющаяся в твердых кристаллах, возрастает и соответственно увеличивается электропроводность. Одновременно нарушается порядок расположения частиц в твердом веществе, т. е. уменьшается дальний порядок. При достижении температуры плавления дальний порядок полностью исчезает и вещество переходит в жидкость, но ближайшее окружение иона в жидком виде — так называемый ближний порядок — остается таким же, как и в твердом теле.. [c.465]

В реальных условиях все вещества нагреты, т. е. их атомы участвуют в колебательном и вращательном движении. Как известно, диффузия также изменяет состав и строение твердого вещества. [c.12]

Некоторые следствия из предположения о каркасном строении твердых веществ. Существование в структуре твердых веществ типа силикагеля или активированного угля остова, т. е. непрерывной линии, сети или трехмерного каркаса ковалентных связей, подтверждено рядом специально поставленных опытов. Идея этих опытов заключалась в том, что при дроблении твердых веществ, [c.65]

Отдельную важную проблему представляет вопрос об электронном строении твердого вещества, содержащего примеси. Мы увидим ниже, что эта проблема сливается с проблемой взаимодействия твердых тел, находящихся в атомарном контакте. [c.99]

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]

Идеальное разграничение сфер влияния направленных и ненаправленных составляющих связи наблюдается в структуре соединений включения. Например, окись графита и монтмориллонит образуют соединения включения с аминами, диаминами и спиртами. Подобные соединения представляют собой систему слоев, между которыми размещаются молекулы — гости, связанные с этими слоями ван-дер-ваальсовскими межмолекулярными связями. Внутри слоев действуют межатомные связи. Тип структуры данных соединений определяется двухмерной системой межатомных связей, а расстояния между слоями — размером и числом молекул — гостей. Здесь на передний план выступает химическое строение твердого вещества. Это еще более заметно в случае канальных [c.162]

Мысль об остовном строении твердых веществ, обладающих поглотительной способностью и каталитическим действием, была впервые сформулирована В. Б. Алесковским (1953 г.) в остовной гипотезе. [c.6]

Строение твердых веществ [c.114]

Все эти данные необходимы для установления кристаллохимического строения твердого вещества. Метод РСА основан на уравнении Брэгга — Вульфа [c.196]

Электролиз расплавленных солей ведут при температурах, незначительно превышающих температуру их кристаллизации. При этих температурах строение расплавов сохраняет некоторое сходство со строением твердых веществ. Такие свойства веществ, как объем и теплоемкость, упорядоченность кристаллической структуры и др., при плавлении изменяются относительно мало. Это объясняется тем, что характер химической связи кристаллических веществ в твердом состоянии — ионная, ковалентная, металлическая — сохраняется и для веществ в расплавленном виде. [c.442]

Строение твердых веществ изучено так хорошо, как почти никакая иная область науки. Установлено, что в алмазах и других встречающихся в природе кристаллах, а также в некоторых исключительно чистых синтетических кристаллах может содержаться всего одна часть примеси на 100 млн. частей вещества. В подобных кристаллах упорядоченное расположение молекул нарушается чрезвычайно редко. Чтобы получить представление об упорядоченном расположении атомов в чистом образце алмаза весом 1 карат, приведем такое сопоставление если бы потребовалось соблюсти соответствующий масштаб, строителям пришлось возвести на расстоянии 15 м друг от друга одинаковые домики на площади, в 25 миллионов раз превышающей площадь Земли. К счастью, строителям не удается создавать такие огромные однообразные застройки, но приведенная аналогия позволяет понять, насколько высокий порядок существует в совершенном кристалле. [c.168]

Основные представления о строении твердых веществ [c.169]

Наиболее характерной особенностью кристаллического твердого вещества является правильное, повторяющееся расположение его частиц. Наличие этого повторяющегося расположения частиц позволяет описывать строение всего кристалла, выделяя в нем небольшую типичную часть. Прежде чем перейти к рассмотрению строения твердых веществ, познакомимся с тем, как описывают подобные типичные части кристаллов (их элементарные ячейки) и способы расположения частиц в кристалле (кристаллические решетки). [c.169]

К настоящему времени по проблеме строения стекла опубликовано очень много работ. Это объясняется, с одной стороны, той определяющей ролью, которую играет строение твердых веществ, в том числе и стеклообразных, в формировании их свойств, а с другой стороны, отсутствием в арсенале исследователей таких методов анализа, которые могли бы подобно рентгеноструктурному анализу в приложении к кристаллическим веществам дать однозначный ответ о строении стекла. [c.132]

Физические и химические способы исследования (рентгеновские лучи, инфракрасная спектроскопия, ЭПР, метод адсорбции Брунауэра, Эммета и Теллера, кислотность и т. д.) позволяют оценить влияние рабочих условий на текстуру и строение твердого вещества, а также на природу его поверхности. Кинетическое исследование контрольных опытов, основанное на приемлемой рабочей формуле, поможет выяснить, в каком направлении требуется усовершенствовать катализатор, и определить оптимальные условия работы установки, в которой он эксплуатируется. [c.179]

VI. СТРОЕНИЕ ТВЕРДОГО ВЕЩЕСТВА [c.69]

Теперь подробно остановимся на растворах твердых веществ в воде, с которыми приходится больше всего иметь дело и в лабораториях и на производстве. Но прежде чем перейти к этому вопросу, мы рассмотрим особенности строения твердых веществ. [c.114]

СТРОЕНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ [c.68]

Авогадро, таким образом, ясно понимал, что его гипотеза представляет собой дальнейшее развитие атомистики Дальтона, что она утверждает законы химических пропорций. Но в то же вре.мя он предвосхищал возможность неопределенных пропорций в твердых и жидких соединениях, подчеркивая, что в этих соединениях как бы стирается грань между элементарными и составными молекулами (т. е. между атомами и молекулами)— снова гениальное предвосхищение современной теории строения твердых веществ. [c.43]

В зависимости от характера радиационного процесса и, в частности, от того, какой элементарный процесс играет определяющую роль, структура твердого тела (молекулярный кристалл, аморфное тело) может по-разному сказываться на протекании химической реакции. В одних случаях развитию химического процесса может благоприятствовать регулярное кристаллическое строение твердого вещества, в других — наоборот — аморфное состояние вещества. [c.323]

В настоящее время ученые считают, что внутреннее строение жидкостей более сходно со строением твердых веществ, чем газов. [c.64]

ПОЛИМЕРНОЕ СТРОЕНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ [c.47]

Поразительно различие свойств чистых веществ (например, твердости, пластичности, электропровбдности металлов) и тех же веществ, содержащих примеси. При этом бросается в глаза резкое действие первых очень малых порций примесей. С этим феноменом мы встречаемся при изучении кристаллофосфоров, катализаторов, полупроводников и, вообще, всех тех материалов, свойства которых более непосредственно отражают электронное строение твердого вещества. Отравление и стимулирование жизнедеятельности организмов, лечение гомеопатическими дозами веществ, в том числе [c.115]

Вместе с тем вещества в твердом состоянии имеют и общие черты, специфичные для этой области химии (наличие поверхности, механохимическис явления и др.), которые следует принимать во внимание при разработке модели химического строения. Нужно заметить, что эта задача неразрывно связана с необходимостью более глубокого осмысления таких общехимических понятий, как индивидуальное вещество, химическое соединение, стехиометрические закономерности для веществ в твердом состоянии в отличие от таковых для низкомолекулярных соединений и линейных полимеров. Поэтому описанные ниже усилия и успехи в создании модели химического строения твердого вещества следует рассматривать как первоначальные сама модель в современном ее состоянии еще далека от того, чтобы отразить все многообразие структур и химических превращений твердых веществ. [c.6]

При разработке модели химического строения твердых веществ были привлечены и развиты некоторые представления химии высокомолекулярных соедпиеиий и химии поверхностных явлений, в частности 1) состав и пространственное строение твердых веществ определяются взаимным расположением атомов или других структурных единиц, которые в зависимости от их химической природы образуют цепи, слои, каркасы и другие аморфные или кристаллические ст[)уктуры различного строения 2) атомы, молекулы или другие структурные единицы твердого вещества, расположенные па его поверхности, являются функциональными группами данного твердого вещества 3) поверхностные реакции протекают в соответствии с законами стехиометрии, эквивалентного замещения (присоединения) одних поверхностных атомов на другие (теория поверхностных соединений, развитая для активных твердых тел). Однако принципиальной основой для создания новой модели явилось представление об остовном строении твердых веществ. [c.6]

Способность твердых веществ проводить тепло и электрический ток также изменяется в широких пределах. Электропроводность меди в раз больше, чем у плавленого кварца, а серебряный и стеклянный стержни одинакового диаметра в 500 раз отличаются по своей теплопроводности. Столь большие различия в электро-и те1шопроводности, а также и в других уно-минавшихся выше свойствах обусловлены тем, что при взаимодействии между частицами твердых веществ возникают существенно разные силы. В следующих разделах мы подробно рассмотрим эти различия и их связь с внутренним строением твердых веществ. [c.169]

Вопросы кристаллохимии, излагаемые в этой главе, касаются определения строения кристаллов, расстояний между частицами, составляющими простые кристаллы, а также энергии, определяющей их устойчивость. Еслп бы были известны законы, которым подчиняются силы взаимодействия молекул, атомов пли ионов, то можно было бы дедуктивно установить строение твердого вещества при абсолютном нуле, исходя из того, что в этих условиях иотенциальная энергия системы должна иметь минимальное значение. [c.470]

Важнейшая из конечных задач кристаллохимии — расчет термодинамических величин, в первую очередь свободной энергии, на основе структурных данных. Такой расчет позволяет непосредственно связать строение твердого вещества с его физическими характеристиками, служит основой для интернретации фазовых переходов и является необходимым звеном, при направленном синтезе материалов с заранее заданными свойствами. [c.172]

Хотя только что нами были рассмотрены тридцать две кристаллографические точечные группы, мы должны считаться с наличием у кристаллов также элементов симметрии, включающих трансляцию. Эти элементы обсуждаются в гл. 7, посвященной вопросам строения твердых веществ. Сейчас же достаточно запомнить, что многие молекулы обладают симметрией, и что полное определение элементов симметрии эквивалентно определению формы молекулы. Многие молекулы принадлежат к тридцати двум кристаллографическим группам, но имеются и некоторые важные исключения. Линейные молекулы принадлежат к точечной группе оо1тт(0 н), если у них есть плоскость отражения, перпендикулярная к линии, соединяющей ядра, как в Нг (рис. 1.1 а) и в СОг, или к точечной группе оот(Соои), если такой [c.27]

Стеариловый, или октадециловый, спирт 18H37OH. Содержится в спермацетовом жире (10—12%) и в туловищном кашалотовом жире (до 5,2%). Он может быть получен восстановлением стеариновой кислоты, чем доказывается его строение. Твердое вещество. Удельный вес df равен 0,805, температура плавления 59° С, температура кипения 210,5° С (при 15 мм рт.ст.). Ацетильное число спирта 180, молекулярный вес 270,52. [c.66]

Хотя указанные представления о кислотной природе катализаторов крекинга оригинальны и в некотором отношении представляют интерес, тем не менее они совершенно не разделяются автором настоящей статьи. Прежде всего следует, что предлагающие эту концепцию игнорируют ряд данных, свидетельствующих о том, что протоны могуг существовать и действительно существуют на поверхности катализаторов крекинга при таких температурах, при которых считается, что кислота типа Бренстеда не может существовать. Кроме того, чрезвычайно трудно допустить, чтобы поляризующее действие молекул, даже наиболее полярных, как, например, НаО, могло бы привести к таким изменениям в строении твердого вещества, на какое указывают авторы этой гипотезы. Подвижность ионов кислорода в таких твердых веществах, измеряемая по степени их обмена с кислородом НзО (в большом избытке) [41], еще не доказывает, что существует такая же подвижность в условиях крекинга, когда количество свободной воды обычно незначительно. И, наконец, нет необходимости предполагать, что для десорбции молекул продукта реакции требуется координационное смещение последнее не является также и единственным логическим объяснением того факта, что различные основания дают различное число кислотных центров на поверхности катализатора крекинга. Еще более сомнительно, чтобы принцип координационного сме-п1ения вообще можно было применять к гетерогенному катализу, пока не будет представлено дальнейших несомненных доказательств универсального характера этой гипотезы. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология