Связь с другими кристаллическими соединениями графита

Химические реакции кристаллических соединений графита полностью не изучены. Некоторые из приводимых ниже данных были рассмотрены раньще в связи с другими вопросами. В случае электрохимических соединений, таких, как бисульфат графита, реакция восстановления, протекающая на катоде или под действием химических реагентов, дает графит, содержащий небольшое количество остаточных молекул, как это отмечалось выше для остаточных соединений. Это обстоятельство необходимо иметь в виду при разработке методов химического анализа. Все галогены, за исключением фтора, можно удалить путем, нагревания или даже при достаточно продолжительном пребывании при комнатной температуре, однако остаточные молекулы удерживаются и в этом случае. Для удаления основной массы внедренного вещества из кристаллических соединений с некоторыми многоатомными молекулами требуется интенсив ое нагревание. Так, в некоторых специальных образцах у.глерода удерживается до 5% РеСЬ [882]. [c.156]

Примеры кристаллических соединений, в которых включения изолированы кинетически, были описаны в связи с другими вопросами (ср. [519]). Вследствие разнообразия дефектов, присутствующих обычно в графите, очень трудно решить, какие именно дефекты служат местами связи. Существует конкретное указание на то, что группы, которые прочно удерживаются в остаточных соединениях, оказываются химически связанными на дырочных и клещевидных дефектах, однако это предположение нуждается в подтверждении. До некоторой степени ему противоречит тот факт, что остаточные соединения, полученные из углеродов (последние чрезвычайно несовершенны), не столь стабильны, как соединения, полученные из графита [806]. [c.152]

Рентгеноструктурными, электронографическими и другими новыми методами исследования структуры углерода установлено, что чистый углерод кристаллизуется с образованием кубической (алмазы) и гексагональной (графит) форм. В узлах кристаллической решетки алмаза каждый атом углерода направляет свои четыре о-связи к четырем соседним атомам. Расстояние между атомами в решетке алмаза такое же, как между атомами углерода в органических соединениях— 1,54 А. Энергия связи между атомами углерода весьма высока, что обусловливает высокую твердость алмаза, малую его летучесть и большую химическую стойкость. Теплота сгорания алмаза несколько выше, чем графита. В связи с этим при нагреве алмаза без доступа воздуха он переходит в термодинамически более устойчивое состояние — в графит. В кристалле графита (рис. 12) атомы углерода в базисных плоскостях расположены в углах шестиугольников, на расстоянии 1,42 А, т. е. на таком л<е расстоянии, как и в молекулах бензола. Прочность связей углерода в базисной плоскости кристалла графита примерно в шесть раз выше, чем в атомах углерода, расположенных на двух плоскостях, находяш,ихся на расстоянии 3,345 А. Относительно большое расстояние между базисными плоскостями обусловливает специфические физико-химические и механические свойства графита. Значительное расстояние между базисными плоскостями приводит к тому, что между ними могут внедряться атомы других элементов меньших размеров. [c.50]

Резкое различие физических свойств алмаза и графита объясняется различным строением их кристаллических решеток. В кристаллической решетке алмаза (рис. 57) каждый атом углерода соединен с четырьмя другими атомами, находящимися на равных от него расстояниях. Поэтому все междуатомные связи здесь одинаково прочны. В графите атомы углерода находятся в углах правильных шестиугольников, расположенных в параллельных плоскостях (рис. 58). Расстояние между двумя плоскостями значительно [c.214]

В кристаллической решетке графита (рис. 18,6) атомы углерода расположены в узлах правильных шестиугольников. Как и в алмазе, каждый атом углерода соединен с четырьмя другими. Однако расстояния от атома углерода до трех соседних приблизительно одинаковы и малы (1,42 А), а до четвертого, лежащего на следующем горизонтальном слое, значительно больше (3,35 А). Поэтому в пределах слоя связи между атомами очень прочные, а между слоями слабые. Этим объясняется малая твердость графита и легкая расщепляемость его на тонкие слои — чешуйки . Сжимаемость графита в 30 раз больше сжимаемости алмаза. Высокая температура плавления графита (3700 °С) обусловливается прочностью связей атомов в слое. Между слоями в графите свободно передвигаются электроны, поэтому он имеет высокую электро- и теплопроводность. [c.74]

Резкое различие физических свойств алмаза и графита объясняется различным строением их кристаллических решеток. В кристаллической решетке алмаза (рис. 57) каждый атом углерода соединен с четырьмя другими атомами, находящимися на равных от него расстояниях. Поэтому все междуатомные связи здесь одинаково прочны. В графите атомы углерода находятся в углах правильных шестиугольников, расположенных в параллельных плоскостях (рис. 58). Расстояние между двумя плоскостями значительно больше, чем между соседними атомами, находящимися в углах шестиугольника, поэтому связь между плоскостями менее прочна. Малой прочностью связи между слоями объясняется и то, что графит легко расслаивается на чешуйки, оставляя черту на бумаге. [c.193]

С4р. Наиболее удобный способ получения С4Р сводится к пропусканию над графитом при комнатной температуре смеси газообразных НР и Рг- Фтор так прочно закрепляется в графите, что его нельзя удалить даже при обработке теплым водным раствором щелочи. Однако при сильном нагревании С4р, аналогично СР, бурно разлагается с выделением смеси летучих фторидов, таких, как Ср4, СгРе и твердых продуктов. В отличие от других кристаллических соединений графита (см. разд. VII.1), величина электропроводности С4р составляет всего лищь около одной сотой от значения электропроводности маточного графита. При его образовании происходит расщирение углеродных гексагональных сеток при этом расстояние между углеродными сетками увеличивается примерно до 5,4 А. По некоторым предположениям [885] углеродные гексагональные сетки в этом соединении остаются ароматическими без серьезного искажения плоской формы сетки и заметного изменения длины С—С-связи. Атомы фтора, по-видимому. [c.149]

Характер распределения ССЕ в твердых телах позволяет разделить их по степени симметрии на кристаллические п аморфные нефтяные дисперсные структуры. Твердые нефтяные тела, в которых расположение соединений имеет дальний порядок, соответствующий периодическому повторению определенной архитектуры в трех измерениях, называют кристаллическими, а расположение соединений в них — кристаллической структурой. Порядок, свойственный расположению соединений внутри твердого тела, часто приводит к симметрии его внешне] ) формы. Например, кристаллы графита имеют гексагональную форму, в базисных плоскостях атомы расположены в углах шестиугольников, на расстоянии 0,142 нм, т. е. на таком же расстоянии, как и в молекулах бензола. Прочность связей углерода в базисной плоскости кристалла графита примерно в шесть раз выше, чем в атомах углерода, расположенных на двух плоскостях, находящихся на расстоянии 0,3345 нм. Кристаллы графита имеют высокую симметрию. Аналогично другая форма кристалла углерода — алмаз — образует куб. В узлах кристаллическо 1 решетки алмаза а-связи каждого атома углерода направлены к четырем соседним атомам. Теплота сгорания алмаза несколько выше, чем графита. В связи с этим осуществляется переход при нагреве алмаза в графит в термодинамически более устойчивое состояние, в результате чего формируется новая симметрия. Симметрия также свойственна таким твердым нефтяным телам, как парафины. Известны нефтяные твердые тела с ближним порядком расположения соединений, они являются не кристаллами, а крайне вязкими жидкостями. К ним относятся, например, битумы, пеки, остаточные крекинг-остатки и др. [c.165]

Веществ, обладающих атомными решетками, сравнительно мапо. К ним принадлежат алмаз, кремний и некоторые неорганические соединения. Эти вещества характеризуются высокой твердостью (алмаз — самое твердое естественное вещество), они тугоплавки и нерастворимы практически ни в каких растворителях. Такие их свойства обусловлены прочностью ковалентной связи. Если атомы в кристаллической решетке связаны только <т-связями, то вещество не проводит электрического тока и является изолятором (кварц). Если в атомной кристаллической решетке присутствуют делокализованные тг-связи, то вещество может иметь хорошую электропроводность (графит). Попытка сдвига одних участков кристаллической решетки относительно других приводит при достаточном усилии к ее разрушению, что связано с разрывом кова.пентных связей, обладающих направленностью. Количество ближайших частиц в кристаллической решетке, окружающих выбранную, назывгьется координационным числом. Координацрюн-ное число в атомных решетках определяется числом <т-связей центрального с окружающими его атомами и, в силу насыщаемости ковалентной связи, не достигает больших значений. Часто оно равно четырем. [c.160]

В немногих химических соединениях графита его шестичленные кольца остаются неизменными, а химические связи осуществляются межбазисными электронами. Лишь при высоких температурах кислород полностью окисляет графит до углекислого газа. Из-за низкого экзотермического эффекта образования сероуглерода воздействие парообразной серы на графит значительно слабее и не в состоянии, в заметной степени, разрушить его кристаллическую решетку. Поэтому тиореакционная способность графита ниже, чем у всех других углеродистых материалов. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология