Геометрически связанные структуры

До открытия электрона невозможно было понять природу химической связи. Правда, понятие о валентности существовало уже в 1852 г. и в эти же годы существовали некоторые представления о геометрических формах молекул. Вант Гофф и Лебель установили тетраэдрическую структуру атома углерода, а Вернер создал стереохимию комплексных ионов. Очевидно, для того чтобы молекула имела определенную геометрическую форму, должны существовать какие-то связывающие силы между ее частями. В структурных формулах такую химическую связь между связанными атомами изображали черточкой. Она указывала на существование связи, но, разумеется, не давала никакого описания ее природы. Незадолго до открытия электрона Аррениус предположил существование свободных ионов. На основе этого предположения были сделаны многочисленные попытки найти объяснение силам, связывающим атомы. Хотя эти попытки были неудачными, они содействовали представлению об электрическом заряде как основе образования связи. После открытия электрона стало возможно дальнейшее развитие теории связи. В течение немногих лет, основываясь на положительно и отрицательно заряженных атомах, было предлол<ено много разных объяснений образованию связи, но почти не было попыток связать заряды атома с его строением. В 1916 г. Льюис предложил свою теорию валентности. С тех пор было много сделано в области применения математики в теории валентности, но в основе представления о химической связи лежит по-прежнему теория Льюиса. Согласно Полингу , химическая связь возникает между двумя атомами в том случае, если связывающая атомы сила настолько велика, что приводит к образованию достаточно устойчивого агрегата, чтобы обеспечить его существование в виде самостоятельной частицы. Обычно различают пять типов химической связи ионная, ковалентная, металлическая, связь, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса, и водородная, причем три первых очень прочны. Все эти связи одинаково важны, но металлическая связь здесь не будет рассмотрена о ней можно прочесть в других источниках . [c.134]

Для характеристики молекулярных цепей часто используют также отношение размеров клубка к размерам, которые имела бы та же макромолекула при условии свободного враще я вокруг всех простых связей цепи главных валентностей а = /г /Л св.вр (при сохранении валентного угла). Как видно из сравнения уравнений (9) и (10), величина о определяется влиянием на размеры клубка только факторов, связанных с условиями внутреннего вращения в цепи. Влияние валентных углов, т. е. геометрической структуры цепи, при такой характеристике исключается. [c.31]

ГЕОМЕТРИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЕ СТРУКТУРЫ [c.175]

Но, с другой стороны, сохранение жесткого контакта фаз вдоль границы их раздела неизбежно приводит к появлению внутренних напряжений в кристаллическом образце с разветвленной системой межфазных границ. Действительно, так как мартенситное превращение порождает геометрическую перестройку структуры вещества в новой фазе, хо при наличии поверхностей, на которых зафиксированы сопряжения фаз и на которых отсутствует проскальзывание и нарушение сплошности, такая деформация вызовет упругие напряжения в среде. Только в том случае, когда связанная с фазовым превращением спонтанная деформация оставляет неизменными положения атомов в некоторой плоскости и единственная граница раздела фаз совпадает с этой плоскостью, мартенситное превращение в безграничной среде не вызовет упругих напряжений. Любое иное мартенситное превращение в ограниченном объеме будет сопровождаться упругими напряжениями. Так как в стесненных условиях упругая энергия, вообще говоря, возрастает с увеличением объема области, претерпев- [c.140]

I. Наиболее четкое определение стекла твердое тело с геометрической структурой жидкости. Такое определение не ограничивается специально полимерами и предполагает выполнение двух физических условий, связанных с понятиями собственно структуры и подвижности [c.101]

Молекулы некоторых крахмалов линейны, другие крахмалы имеют разветвленную структуру. Но для всех крахмалов характерна цепная структура, изображенная на рис. 25.11. Очень важно обратить внимание на геометрическое расположение связанных между собой циклов остатки глюкозы находятся в а-форме. [c.457]

В одиночных молекулах диоксида серы и диоксида углерода один атом неметалла (серы или углерода) связан с двумя атомами кислорода. Одинакова ли геометрическая форма и структура молекул этих веществ [c.55]

Отличительной особенностью полимерных кристаллов является то, что длина макромолекулы существенно превосходит размеры элементарных ячеек. Поэтому одна и та же макромолекула проходит через большое число элементарных ячеек. На рис. VI. 1 представлено схематическое изображение элементарной ячейки кристаллической решетки полиэтилена. Оси цепей направлены вдоль оси с. В случае полимерных кристаллов следует различать два типа геометрической периодичности вдоль оси макромолекулы. Первый тип определяется полной повторяемостью структуры и диктует размеры элементарной ячейки. Второй тип периодичности связан с размерами мономерных звеньев. Периодичности первого [c.169]

Рис. 4.22. Структуры, геометрически связанные со структурным типом Na l а) d b, б) атакамит Си2(ОН)зС1, в) анатаз ТЮг. Ионы металла, удаляемые из структуры Na l, показаны пунктирными кружочками.

Прежде всего они проявляются в различной степени распространенности геометрических (пространственных) и временных кодов на ранних и поздних стадиях эволюции. На ранних стадиях доминировали геометрические коды. Временные проявляли себя главным образом на стадиях размножения (связанных с работой механизмов репликации и синтеза белков), а сигнальные связи со средой и другими системами того же типа осуществлялись с помощью соединений, имеющих строго определенную структуру (например, феромоны). Позже, с появлением нервной системы, временное кодирование приобрело исключительное значение. [c.338]

Взаимодействуя с углеродом, многие элементы периодической системы образуют карб> ды. Эти соединения представляют самостоятельный интерес, так как обладают рядом ценных свойств тугоплавкостью, прочностью, высоким модулем упругости и др. Однако они могут образовываться и при работе графита в контакте с деталями из других материалов, ограничивая его применение в этих условиях. Особенностью химического поведения графита, связанное сего кристаллической структурой, является образование слоистых соединений. Атомы или молекулы некоторых веществ могут внедряться между базисными плоскостями кристаллической решетки графита, что сопровождается увеличением геометрических размеров кристаллитов в направлении оси с за счет раздвигания базисных плоскостей. [c.117]

Затрудненное вращение существует вокруг любой двойной углерод-углеродной связи, но оно вызывает геометрическую изомерию только при определенном расположении групп, связанных с углеродными атомами двойной связи. Чтобы обнаружить этот тип, следует написать возможные структуры (или, лучше, построить их молекулярные модели) и затем выяснить, являются ли они изомерами, или они идентичны. Из рассмотрения структурных формул следует, что пропилен, бутен-1 и изобутилен не могут проявлять изомерии этот вывод соответствует экспериментальным фактам. Очевидно, что многие высшие алкены могут существовать в виде геометрических изомеров. [c.148]

Можно было бы привести другие аналогичные примеры, связанные с разного типа метками, но все они так или иначе материализуют стрелку действия, а с материализацией появляется масштаб — прямой (а не через предэкспонент В) геометрический фактор, характеризующий фрактальную структуру гетерогенной полимерной системы. Если проще, то вариант релаксационной спектрометрии, использующий релаксационные метки , позволяет судить о наличии, а иногда и о числе различных по плотности структурных микрообластей и об их появлении или исчезновении при изменении температуры. [c.299]

Ингредиенты резиновых смесей существенно влияют на стойкость резин к набуханию. Увеличение дозировок техуглерода и неактивных наполнителей сокращает содержание каучука в резине и повышает ее стойкость к набуханию. Активный техуглерод марок П-324, П-234, К-354 с большой удельной геометрической поверхностью и развитой структурой снижает диффузию жидкостей в каучуки. Введение каолина повышает маслостойкость, барита и техуглерода — химическую стойкость. Присутствие пластификаторов увеличивает набухание, поэтому их дозировки сокращают и подбирают вещества, не растворяющиеся в данной агрессивной среде. Повышенное содержание связанной среды, введение ультраускорителей или активных ускорителей повышает стойкость резин к набуханию. Защитные коллоиды (казеин, столярный клей) также увеличивают стойкость к набуханию. [c.201]

Контакт геометрически.х поверхностей, наиример двух металлов, приводит не к усреднению плотности электронов (что при термодинамической оценке всегда допустимо), а к образованию двойного слоя за счет возникновения связанных электрон-дислокационных состояний как на самой поверхности, так и через границу раздела. При этом поверхность геометрическая, так же как и поверхность Ферми, разделяет разноименные заряды. Легко понять известные затруднения при попытках описания корреляционных функций даже простейшей двумерной одноатомной металлической границы раздела. Еще большие сложности теоретического описания возникают при исследовании границы сопряжения двух, трех и более атомных структур (например, дырочно-электронных переходов в полупроводниках), однако такие кинетически непредсказуемые модели отражают лишь наиболее простейшие модели взаимодействий в реальной природе. [c.78]

Во второй структуре в роли мостиковых лигандов выступают две карбонильные группы. Каждая группа СО предоставляет каждому атому кобальта по одному электрону. При этом атомы кобальта распаривают пару s-электронов и образуют две равноценные связи с двумя мостиковыми лигандами. Геометрическая форма такой молекулы соответствует сочленению двух тригональных пирамид по общему ребру. В этой бипирамиде два мостиковых лиганда фрагмента Со(СО)дСо занимают обе общие вершины, а три карбонильные группы, связанные только с атомом кобальта в каждом из двух фрагментов Со(СО)з, располагаются в трех оставшихся вершинах каждой пирамиды. [c.105]

В этой теории на первый план выдвигается принцип координации. Координирующий ион (М ) или атом металла окружен противоположно заряженными ионами или нейтральными молекулами, образующими геометрически правильную структуру. Координирующий ион-атом является центральным и называется колплексо-образователем, а окружающие его частицы (ионы, молекулы) — лигандами (иногда их называют аддендами). Число лигандов, непосредственно связанных с комплексообразователем, образующих внутреннюю координационную сферу, определяет его координационное число. Ионы или другие частицы, не разместившиеся во внутренней сфере, составляют внешнюю сферу. Внутренняя сфера при записи химических формул отделяется от внешней, как правило, [c.224]

Очень важно подчеркнуть следующее. В изложенной теории рассматриваются различные возможные конфигурации твердого раствора в пределах единой совершенной решетки. В ней не учитываются возможные нарушения геометрической правильности структуры, связанные с образованием групп растворенных атомов, что значительно ограничивает область применимости теории. Поэтому теория дает хорошие результаты при применении к сплавам А1 — Zn и А1— А . Действительно, как мы указали выше, опыты подтверждают существование в этих сплавах зон, аналогичных комплексам Делингера. Однако расчеты такого типа, по-видимому, не вполне корректны в том случае, когда зоны представляют собой сильно деформированные области кристалла (например, как в сплаве А1 — Си). Упругая энергия может значительно превышать изменение энергии, обусловленное изменением взаимодействия между соседями. Тем не менее Межеринг [182] на основании термодинамических данных, полученных из диаграммы равновесия, считает, что в сплаве А1 — Си могут существовать зоны Гинье — Престона. [c.102]

На рис. 4.16 показаны геометрические соотношения между структурами, получающимися из структуры флюорита при удалении от 7г ДО тетраэдрически координированных атомов, причем во всех случаях расположение атомов представлено в ра.мках кубической элементарной ячейки флюорита. Простейшая из возможных в этой группе слоистых структур МХг с атомами, расположенными в каждой ячейке в позициях аа, неизвестна. Однако ее разновидность с удвоенным параметром с и занятыми в нижней половине ячейки позициями типа а, а в верхней— типа b соответствует структуре красной модификации Hgb. Другой тип МХг-структуры на рис. 4.16 — куприт (СигО) — характеризуется наличием линейной конфигурации связей атома меди (большие кружки). Для этой структуры обычно выбирается элементарная ячейка, показанная более жирной штриховой линией. Среди структур неорганических соединений с формулой МХг она уникальна тем, что состоит из двух одинаковых взаимопроникающих каркасов, не связанных между собой связями Си—О. [c.201]

Геометрические модели] твердого каркаса пористой среды. Большое число катализаторов имеет корпускулярное строение, которое представляет собой совокупность частиц различной формы, связанных в пространственный каркас. Точнее всего пористые структуры такого типа описывает глобулярная модель, представляющая каркас твердого тела. Основной топологической структурной характеристикой глобулярных моделей является координационное число узлов (контактов глобулы). Этот подход был применен к моделированию каркаса пористого те.ла в [19]. Основные гипотезы модели 1) тело состоит из разноразмерных шаров с рас- [c.127]

Пятый уровень иерархической структуры процесса массовой кристаллизации из растворов составляет совокупность явлений, которые определяют гидродинамическую обстановку в масштабе кристаллизатора. Исходным фактором, определяющим специфику эффектов пятого уровня иерархии, служат конструктивные особенности кристаллизатора КОКр (рис. 2). К последним можно отнести геометрические особенности кристаллизатора, тип перемешивающих и теплообменных устройств, расположение входных и выходных патрубков и т. п. Непосредственно конструктивными особенностями кристаллизатора определяются подвод внешней механической энергии ПВМЭ (дуга /), идущей на создание (дуга 4) механического перемешивания в системе МехП, и подвод (или отвод) тепловой энергии ПТЭ (дуга 3), связанный с конструктивными особенностями теплообменных устройств и режимом подачи теплоносителей. [c.11]

В данной работе с помош ью гидродиналгпческой модели [3] исследуются пеоднородпости, связанные с различными способами подвода п отвода потока в аппаратах с неподвижным слоем, структура которого считается однородной. Для определения течения в реакторе при различных способах раздачи потока производится совместный расчет течения как внутри слоя, так и в свободном нростраистве. При этом на входе и выходе аппарата задаются профили скоростей или давление, а на входе и выходе проницаемого слоя полагается, что давление меняется непрерывно и расходы равны. Так как задача рассматривает области с различными свойствами, то решение находится с по-могцью модифицированного метода Шварца, который дает возможность сводить задачу к последовательному решению задач в геометрически более простых областях. Обоснованию сходимости таких алгоритмов для сопряженных без налегания областей посвящены следующие работы [11 —16]. В данном случае нелинейность условий сопряжения приводит к тому, что метод сходится лишь при достаточно малых значениях некоторого гидродинамического параметра Кз. [c.144]

Описанная модель структуры жидкой воды позволяет по-пово-му оценить и строение водных растворов электролитов, являющихся дисперсионной средой всех (в том числе неминерализованных) промывочных жидкостей на водной основе. Ранее гидратацию оценивали количественно только числом молекул воды, связанных ионом, — гидратацпонным числом иона. Хотя действие ионов на окружающие молекулы воды можно условно описать ка1 С электростатическое связывание ионом небольшого эффективного чис.ча молекул воды, все же при таком подходе действительная картина взаимодействия иона с водой часто искажается. Искаженные .- . г .-. представления о природе гидратации ионов осложняют и тормозят развитие наших знаний о процессах, происходящих, например, в ингибированных буровых растворах. Влиянме внедрившегося в структуру воды иона не ограничивается только переориентацией результирующих электронных центров. Большую роль играют также геометрические размеры ионов и их соответствие размерам. пустот в льдоподобных каркасах воды. Чем больше размеры иона превышают размеры этих пустот, тем интенсивнее его [c.25]

В число примеров препаратов ненуклеозидной природы, ингибирующих синтез ДНК путем связывания с двойной спиралью, входят акридины (например, профлавин) и различные антибиотики (например, митоцнн С, адриамицин, дау-номицин). Способность акридинов связываться с ДНК и РНК вызвало их использование в биологии в качестве биологических красителей этих молекул. Связывание осуществляется путем интеркаляции плоская кольцевая система про-флавина, например, интеркалирует (протискивается) между парами оснований двойной спирали, образующих стопочную структуру. Можно ожидать, что такой бутерброд из ДНК и связанных с ней молекул красителя изменит свою геометрическую структуру (удлинит двойную спираль), что и наблюдается в действительности. [c.152]

Последние исследования фрактальных структур показали, что самоподобие фуллеренов как геометрических, так и природных контролируется золотой пропорцией [68] или ее производными [69], связанными с обобщенной золотой пропорцией (1.22). [c.62]

Корреляционные диаграммы позволяют в ряде задач понять в простых терминах особенности электронной структуры молекул и связанные с ней ее геометрические характеристики. Молекула ОН2 изогнута, а молекула М Нг линейная. Наиболее прямолинейный путь в исследовании геометрических характеристик сводится к вычислению полной энергии как функции угла Н-М -Н и поиск минимума на соответствующей потенциальной поверхности. А. Уолщу удалось найти с использованием корреляционных диаграмм простое качественное объяснение линейной структуры одних трехатомных молекул и изогнутой формы других см. [20]. В ходе доказательства делают существенное предположение сумма орбитальных энергий занятых состояний предполагается изменяющейся подобно полной энергии. [c.218]

Под фоном в газовой электронографии понимяют суммарное рассеяние, не связанное с геометрической структурой молекулы [c.146]

Поскольку показанные свойства инвариантны относительно конкретного материала, из которого сделаны исходные ленты, аналогично должны вести себя и ленты молекулярных размеров, если их геометрические особенности будут аналогичны бумажным лентам. Но как перевести эти фокусы с бумагой, клеем и ножницами на язык структурных формул и химических реакций Прежде всего, для этого необходимо сконструировать молекулярный аналог ленты достаточной длины, обладающий следующими свойствами во-первых, иметь рсакционноспособные группы на концах ( липкие концы ), используемые для внутримолекулярной циклизации ленты, и, во-вторых, состоять из двух нитей, связанных временными мостиками, разрыв которых после склетания концов может служить аналогом действия ножниц на бумажной модели. Структура олигомера 128, построенного из двух полиэфирных цепей с мостиками С=С между ними, бьша избрана Уальба [21а] как возможная модель, удовлетворяющая названным требованиям (схема 4.44). [c.432]

Для обнаружения плотнейшей упаковки в молекулярных кристаллах существуют два основных неэксперименталъных подхода. Один связан с использованием геометрической модели. Ее основные преимущества уже упоминались, а теперь мы перечислим ее ограничения. Модель не может объяснить структурные изменения в ряду сходных соединений. Она весьма ограничена в установлении корреляций между структурными особенностями и различными физическими свойствами. Наконец, модель неспособна подробно предсказать неизвестные структуры. [c.464]

К настоящему времени разработано несколько методов получения таких материалов. Большинство из них включает компак-тирование порошков, которые, однако, получают разными способами. Среди них ультра дисперсные порошки, полученные газовой конденсацией в атмосфере инертного газа [1, 5] или плазмохимическим методом [5], аэрозольным [6] и химическим синтезом [7], а также измельчением порошков в шаровой мельнице [2, 13] и др. Некоторые из этих методов были успешно использованы для создания объемных наноструктурных материалов. Это прежде всего газовая конденсация с последующим компактированием [1] и обработка порошков в шаровой мельнице с последующей консолидацией [2, 13]. Данные методы явились основой многочисленных исследований структуры и свойств нанокристаллнческих и нано-фазных материалов. Вместе с тем до сих пор существуют проблемы в развитии этих методов, связанные с сохранением некоторой остаточной пористости при компактировании, загрязнением образцов при подготовке порошков или их консолидации, увеличением геометрических размеров получаемых образцов, практическим использованием данных методов. [c.6]

К настоящему времени накоплено множество данных по проявлению золотого сечения в физических и биологических системах. Установлены ранее неизвестные связи золотого сечения со свойствами различных объектов, проявляющихся в физических свойствах воды, громкости, частоты звука, спектре видимого света, физико-механических свойствах твердых тел, физиологических функциях организма и т.п. Последние исследования фрактальных структур показали, что самоподобие фуллеренов, как геометрических, так и природных, контролируется золотой пропорцией или ее производными, связанными с обобщенной золотой пропорцией. Закон обобщенной золотой пропорции отвечает уравнению [c.164]

Метод теоретического анализа использован для расчета пространственного строения природных пептидных антибиотиков, гормонов и их синтетических аналогов, содержащих от 5 до 30 аминокислотных остатков. На основе сопоставления теоретических и опытных данных изучены конформационные возможности олигопептидов. Для апробации физической теории структурной организации пептидов и метода расчета их конформационных возможностей использованы три способа. Первый из них связан с прямым сравнением теоретических и опытных значений геометрических параметров молекул. Во всех случаях, где такое сопоставление оказалось возможным, наблюдалось хорошее количественное согласие результатов теории и опыта. Второй способ имеет вероятностный характер и не требует для оценки достоверности результатов расчета знания экспериментальных фактов. Он основан на выборе для теоретического исследования объектов, расчет которых содержит внутренний, автономный контроль. Такими объектами могут служить пептиды, содержащие остатки цистеина, далеко расположенные друг от друга в цепи и образующие между собой дисульфидные связи. Априорное исследование ряда цистеинсодержащих пептидов, аминокислотные последовательности которых включали от 18 до 36 остатков, автоматически привело к выяснению пространственной сближенности остатков ys, отвечающей правильной системе дисульфидных связей. Наконец, третий способ проверки заключался в сопоставлении данных конформационного анализа белковых фрагментов с геометрией соответствующих участков трехмерной структуры белка, установленной с помощью рентгеноструктурного анализа. И здесь были подтверждены достоверность и высокая точность результатов априорного расчета (см. гл. 8-13). [c.588]

Теперь дадим примеры молекулярных и кристаллических структур, в основе которых лежат системы 2-, 3- и 4-связанных точек. Хотя логически циклические и цепочечпые спстс.мы (для которых р = 2) должны предшествовать полиэдрическим (р З), мы сначала обратимся к последним, переходя при этом от конечных к бесконечным группировкам атомов. Такой подход не согласуется с химической классификацией молекул и кристаллов, он также не дает возможности рассмотреть детали структуры и является скорее топологическим, чем геометрическим. Но он наглядно показывает, как небольшое число очень простых расположений используется в огромном многообразии структур элементов и соединений. Приведем основные разновидности этого многообразия [c.118]

Кристаллы u(DMG)2 [6] не изоструктурны аналогичному соед1Н1ению никеля, хотя геометрическая структура рис. 25.11, г была бы возможна, паковка молекул в бесконечные колонки, изображенные на рис. 25.11, в, здесь невозможна из-за присутствия групп СНз, ио такой же тип связи может осуществляться между двумя молекулами, если опн иаклочеиы, так что зазор между ними увеличивается. Кристалл h(DMG)2 состоит из димеров (рис. 25.11,(5). Две молекулы DMG, связанные с данным атомом меди, наклонены друг к другу под углом 23°, и атом металла несколько приподнят над плоскостью четырех атомов азота (на 0,3 А) и смещен в направлении атома кислорода второй половины димера. Связи Си—N имеют обычную длину (1,95 А), но пятая связь (Си—О 2,30 А) гораздо длиннее, чем обычная связь (1,9—2,0 А). [c.258]

Три типа процессов переноса когерентности, изображенные на рис. 8.4.5, г—е, приводят к характерным структурам сигнала в двухквантовых спектрах, которые показаны на рис. 8.4.6. Непосредственно связанные пары ядер дают пару сигналов при ал = (Па + Пх), которые расположены симметрично относительно сй2 = Па, Пх по обе стороны от косой диагонали ал = 2шг, как и в двухспиновых системах. Магнитно эквивалентные ядра подсистемы АгХ дают двухквантовые сигналы при ал = 2 Па и а)2 = Пх - В случае сильной связи или химической (в противоположность магнитной) эквивалентности, т. е. в системах АгВ и АА Х или в системах с многоэкспоненциальной Тгрелаксацией появляются дополнительные сигналы, которые на рис. 8.4.6 попадают на косую диагональ в точках ал = 2Пд и а)2 = Па. Ядра, непосредственно не связанные в линейной системе АМХ с Уах = О, дают двухквантовые сигналы при aji = ( Па + fix) и а)2 = Пм, которые могут быть идентифицированы путем геометрического построения, изображенного на рис. 8.4.6. [c.542]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология