Измерение размеров атомов и молекул

Водородная связь проявляется в том, что атом водорода может связывать два других атома, являясь мостиком между ними. Например, существует ион НРг. В воде атом водорода, соединенный с атомом кислорода электронной парой, может притягивать и другой соседний атом кислорода из другой молекулы воды. Благодаря этому в юде такие связи распространяются во всех трех измерениях, и при этом образуются как бы бесконечные цепи и кольца, подобные полимерам. Такое строение воды обусловливает ряд ее аномальных свойств (например, максимум плотности при 4°С). Существование водородной связи объясняется весьма малым размером атома водорода. Поэтому его положительно заряженное ядро —протон — отличается исключительно большим электростатическим полем. Воздействие этого поля приводит к притяжению атомов с избытком электронов и возбуждению временных диполей в нейтральных атомах. [c.158]

Такая молекула в каждом положении, занимаемом в кристалле, имеет только одну ориентацию атом кислорода справа в первом ряду и слева — во втором ряду и т. д. Но по своим размерам атомы кислорода и азота почти одинаковы и несут почти нулевой электрический заряд (электрический дипольный момент составляет всего лишь 0,0346 еА). В энергетическом отношении эти две ориентации различаются настолько слабо, что в условиях измерения Ср они оказываются почти одинаково вероятными. Мультиплетность данного кристалла будет равной 2 , если каждая молекула будет иметь одну из двух указанных выше ориентаций независимо от примыкающих к ней молекул. Величина Л In 2 численно равна 5,76 Дж-град -моль она всего лишь на 21% больше экспериментального значения. [c.324]

Для того чтобы говорить о размере атома или иона, надо решить, что принимать за границы атома. Из квантовой механики мы знаем, что атом не имеет четких границ. Тем не менее химики считают удобным определять размеры атомов путем измерения расстояний между одинаковыми атомами в кристаллической решетке и молекуле. Таким образом, размер атома определяется экспериментально — путем измерения расстояния между одинаковыми атомами. [c.525]

Как видно из рис. 3.41, в случае адсорбции благородных газов (а также насыщенных углеводородов) цеолитами X и Y при малом (нулевом) заполнении положения наиболее глубоких потенциальных минимумов мало различаются [180, 182, 183]. Эти положения соответствуют местам наибольшей концентрации ионов кислорода на ребрах, образующих каркас этих цеолитов. Благодаря этому молекулы не встречают высоких барьеров при перемещении внутри кристаллов вдоль этих ребер. Этот вывод молекулярно-статистической теории адсорбции цеолитами X и Y подтверждается найденными методом ЯМР высокими коэффициентами самодиффузии (литературу см. в обзоре [185]). Благодаря этому при температурах газохроматографических измерений для низших алканов и алкенов можно получать равновесные термодинамические характеристики удерживания на цеолитах X и У. Хроматограммы этих углеводородов на цеолите показывают, что, как и на непористой ГТС, время удерживания не зависит от размера (небольшого) пробы. Только при соблюдении этих условий газовая хроматография на цеолитах может дать экспериментальные данные, которые можно использовать для корректирования параметров соответствующих атом-атомных потенциалов. В большинстве опубликованных работ по газовой хроматографии цеолитами термодинамическое равновесие не достигалось. Однако в последнее время газохроматографическим методом получены, по-видимому, достаточно надежные величины термодинамических характеристик адсорбции некоторыми катионными формами цеолитов А, X и У для низших -алканов и -алкенов- [74, 186]. [c.93]

Для пальмитиновой кислоты длина молекулы оказалась равной 24,0 А. Оба других измерения считают одинаковыми (в первом приближении). Но в таком случае каждое из них выразится корнем квадратным из поперечного сечения 21 и будет равно 4,6 А. Тем же автором подобным образом были определены размеры и других молекул, которые сведены в табл. 35. В этой же таблице даны количества атомов углерода, заключенных в молекуле соответствуюш,его веш,ества, и значения приведенной длины молекулы, т. е. длины ее, отнесенной к одному атому углерода. [c.873]

Как видно из табл. 216, измерение давлений паров методом Кнудсена приводит к значению теплоты сублимации бора 101 +2 /скал/г-атож, причем теплота сублимации резко увеличивается с увеличением относительного размера эффузионного отверстия до 124,5 ктл1г-атом [22] и до 138 ктл/г-атом [3673]. Масс-спектрометрические измерения приводят к значениям 130,6 ккал/г-атом [3, 63а] и 129 ккал/г-атом [36226, 1105а] не зависящим от размера эффузионного отверстия. Возможно, что эти расхождения, так же как аналогичные расхождения в случае с углеродом, объясняются существованием в насыщенных парах бора ассоциированных молекул (например, В4) с очень малым коэффициентом испарения . Если это. предположение верно, то масс-спектрометрические измерения относятся к равновесным парциальным давлениям одноатомного бора, а эффузионные измерения в камерах с малыми отверстиями — к насыщенному давлению паров бора, основным компонентом которых являются ассоциированные молекулы В . [c.732]

Система никель — водород в связи с ее значением в каталитическом гидрировании олефинов является одной из систем, которая наиболее полно изучена с помощью измерений магнитной восприимчивости. При адсорбции наблюдается уменьшение намагничиваемости иримерно на один магнетон Бора. Это может происходить либо вследствие образования ковалентной связи И — N1, либо вследствие образования положительного иона Н+ — N1 (см. [323]). Однако уменьшение намагничиваемости еще не позволяет различить эти две возможные поверхностные формы. Просто это означает, что происходит спаривание -электронов металлов. Другие данные (термохимические вычисления, описанные в разд. 2.2.1.1) исключают возможность образования на новерхности ионов Н+ или Щ. Следовательно, уменьшение намагничиваемости означает образование ковалентной связи. В общем Селвуд и сотрудники показали, что поверхности металлического никеля обладают следующими свойствами 1) на новерхности катализатора гидрирования количество мест, доступных для адсорбции водорода, в три или четыре раза превышает количество центров адсорбции этилена 2) при адсорбции сероводорода имеет место диссоциация, в результате которой иа новерхности появляются два адсорбированных атома водорода и атом двухвалентной серы 3) энергия связи окиси углерода с поверхностью зависит от размеров частиц никеля и степени покрытия поверхности 4) при хемосорбции двуокиси углерода на никеле происходит образование двух связей на каждую адсорбированную молекулу (как это показано ниже), но максимальный объем, который может быть хемосорбирован при комнатной температуре, составляет только одну восьмую объема водорода, который может хемосорбировать та же поверхность. [c.123]

Измерения показали, что наименьшая из известных молекул белка примерно в 13 ООО раз тяжелее, чем атом водорода , и, следовательно, молекулярный вес такого белка составляет около 13 000. Молекулярный вес наиболее крупных из числа известных белков достигает примерно 10 миллионов. Очевидно, что определение строения молекул таких размеров представляет собой чрезвычайно сложную проблему. Чтобы представить себе, насколько она сложна, можно сравнить молекулу какого-либо белка с небелковой органической молекулой. Одной из наиболее сложных молекул второго типа является, например, молекула пенициллина, который имеет молекулярный вес 334 и формулу I6Hl804N2S. Но она покажется нам чрезвычайно простой, если мы сравним ее с типичным белком молока — лактоглобулином, молекулярный вес которого составляет 42 ООО, а примерная [c.67]

В 1935 г. ученик Бора Макс Дельбрюк в статье, озаглавленной О природе генных мутаций и структуре гена , разъяснил, что именно генетика является той областью биологии, в которой объяснения с позиций физики и химии могут оказаться недостаточными в том смысле, который имел в виду Бор. Дельбрюк указывал, что если в физике все измерения могут быть в принципе сведены к измерению места и времени, основное понятие генетики — различие в признаке — вряд ли может быть осмысленно выражено в абсолютных единицах . Потому, полагал Дельбрюк, можно считать, что генетика автономна и в нее не следует впутывать физико-химические концепции . Дельбрюк охотно принял, что тонкий 1 генетический анализ [плодовой мушки Drosophila привел к (определению размеров гена, которые сравнимы с размерами самых больших пз известных молекул, наделенных специфической структурой. Это привело к тому, что многие исследователи считают гены всего лишь молекулами особого типа, детальная структура которых пока неизвестна . Тем не менее Дельбрюк ясно понимал необходимость учитывать, что в этом случае имеется существенное отличие от химического определения молекулы В химии мы говорим об определенном типе молекул, когда сталкиваемся с веществом, определенным и одинаковым образом реагирующим на химическое возбуждение. В генетике же мы имеем по определению только один отдельный образец генной молекулы , находящейся в химически гетерогенном окружении . Как бы то ни было, главная причина, которая заставляет считать ген молекулой, состоит в том, что ген явно остается стабильным в течение длительного времени, несмотря на внешние воздействия. Эта стабильность, полагал Дельбрюк, может быть объяснена только в том случае, если фиксировано среднее положение и электронное состояние каждого атома, входящего в состав генной молекулы . Лишь тогда, когда какой-нибудь атом этого ансамбля получает энергию, превышающую Э1ьергию активации, необходимую для изменения его положения, могут происходить прерывистые, скачкообразные изменения расположения атомов в этой генной молекуле . Эти изменения, очевидно, должны соответствовать генным мутациям. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология