Размеры и масса атомов и молекул

Если частица (электрон, атом, молекула) находится в объеме размером, намного превышающим атомные, то расстояние между соседними допустимыми значениями энергии (энергетическими уровнями) очень мало, и поэтому дискретность не сказывается на поведении частицы. Однако ситуация кардинально меняется, если частица находится в потенциальной яме размера порядка атомных. Для электрона, масса которого равна т = 9,109 - 10 кр, в яме шириной 1 А (10"1 м) согласно (1.14) [c.9]

Размеры и масса атомов и молекул. Число Авогадро показывает, что самые малые весовые количества веществ содержат очень большое число молекул и атомов, а это в свою очередь дает возможность судить, насколько малы по своим размерам и насколько незначительны по массе молекулы, а тем более атомы. Атом в сравнении с песчинкой, как песчинка в сравнении с земным шаром. Исходя из грамм-молекулярного объема и из числа Авогадро, можно рассчитать линейные размеры (диаметр, радиус) молекул и атомов. Они равны нескольким стомиллионным долям сантиметра. Аналогичные результаты получены при расчетах, основанных и на других методах. Стомиллионная оля сантиметра получила название ангстрема и обозначается А. [c.24]

Еще в XIX веке было замечено, что соединения, в которых атом водорода непосредственно связан с атомами фтора, кислорода и азота, обладают рядом аномальных свойств например, температур плавления и кипения. Обычно в ряду однотипных соединений элементов данной подгруппы температуры плавления и кипения с увеличением атомной массы элемента возрастают. Это объясняется усилением взаимного притяжения молекул, с увеличением размеров атомов и с ростом дисперсионного взаимодействия между ними. Так, в ряду [c.155]

Метиловые эфиры незамещенных алкановых кислот (С4 и выше) дают сильный пик при mie 74, этиловые эфиры — при mie 88 и т. д. Алкильные замещающие группы у а-атома углерода увеличивают массу этого осколка на 14 единиц в расчете на каждый атом углерода в замещающей группе. Это позволяет по масс-спектру сложного эфира делать определенные выводы относительно размера заместителя, если известна спиртовая половина молекулы (пример см. на стр. 341). Подобная картина наблюдается в случае кислот (VII, R=OH), альдегидов (VII, R = H) и кетонов (VII, R = ал кил). Если у кетонов обе алкильные группы содержат в цепочке не менее трех атомов углерода, то в спектре можно найти два пика, обусловленные перегруппировкой, и именно на этот тип структурной информации было указано на стр. 317 при обсуждении а-расщепления кетонов. [c.322]

Характер вторичных процессов с участием частиц, выбитых быстрым нейтроном, сильно зависит от массы этих частиц. Рис. 2 иллюстрирует разнообразие возможных видов взаимодействия быстрых ионов с веществом. Энергия быстрых ионов может расходоваться на образование возбужденных молекул или на удаление из атомов одного или нескольких электронов с образованием ионов. С другой стороны, энергия быстрого нейтрона может оказаться достаточной лишь для выбивания незаряженного атома из кристаллической решетки этот атом может, в свою очередь, выбивать из решетки другие атомы путем лобовых ударов. При таком процессе кинетическая энергия нейтрона максимально используется на выбивание атомов из решетки. По мере уменьшения размера атомов облучаемого вещества вероятность этого идеального процесса понижается. Для атомов малого размера порог энергии нейтрона, выше которого значительная ее часть расходуется на возбуждение атомов и на ионизацию, лежит весьма низко. Поэтому взаимодействие быстрых нейтронов с атомами очень легких элементов или с соединениями таких элементов в основном не будет иметь специфического характера, а будет анало- [c.65]

Водородная связь. Еще в XIX веке было замечено, что соединения, в которых атом водорода непосредственно связан с атомами фтора, кислорода и азота, обладают рядом аномальных свойств. Это проявляется, например, в значениях температур плавления и кипения подобных соединений. Обычно в ряду однотипных соединений элементов данной подгруппы температуры плавления и кипения с увеличением атомной массы элемента возрастают. Это объясняется усилием взаимного притяжения молекул, что связано с увеличением размеров атомов и с ростом дисперсионного взаимодействия между ними (см. 48). Так, в ряду НС1—НВг—HI температуры плавления равны соответственно —114,2, —86,9 и —50,8°С. Аналогичная зависимость наблюдается и в ряду H2S— [c.147]

Атом, являясь частью молекулы, должен быть по массе меньше ее, поэтому описанные опыты иллюстрируют и незначительность размеров атомов. [c.68]

Читатель уже знает, что фтор, как и другие галогены, в свободном состоянии существует в форме двухатомных молекул р2. Атомная масса фтора-18,998403, т.е. его атом немногим тяжелее атома азота (14,0067) или атома кислорода (15,9994). Плотность газообразного фтора равна 1,513 г/см . Атом и ион фтора почти в полтора раза меньше атома и иона хлора и, тем более, брома и иода. Напомним размеры для фтора и хлора (в нанометрах, 1нм=10 м) фтор-0,136 (атом) и 0,064 (ион), хлор-0,181 (атом) и 0,099 (ион). [c.42]

Межмолекулярные силы слабее, чем обычные (валентные), примерно в сто раз. Действие их быстро уменьшается по мере удаления молекул друг от друга. Тем не менее при возрастании молекулярной массы вещества суммарный эффект межмолекулярных сил может стать весьма ощутимым, так как каждый атом является их источником. У высокомолекулярных соединений, где размеры молекул и число атомов очень велики, суммарный эффект межмолекулярных сил может даже превосходить величину валентных сил. [c.27]

Молекулярная масса этих структур в 2...3 раза меньше Мп дня "солюбилизированной" мезофазы. Поэтому они могут быть звеньями более крупных молекул (структура В, см.табл.1.8). Однако в коксах содержатся и неароматические, более насыщенные молекулярные структуры. Следовательно, для сохранения указанньих значений На размеры ароматических фрагментов молекул кокса должны быть увеличены и в тем большей степени, чем больше степень замещения (табл. 1.10,1.11). Для уменьшения же величины На до 8,8 в эти структуры (см. табл. 1.9) необходимо ввести 0,736... 1,5 и 0,368...0,75 метильных и этильных групп на один периферийный атом ароматического углерода (см. табл. 1.11). Для уменьшения Ма до 16 требуется небольшая степень замещения (см. табл. 1.8, 1.11). [c.52]

Атомами называются мельчайшие, химически неделимые частицы, из которых состоят молекулы. Атом — это наименьшая частица элемента, сохраняюихая его химические свойства. Атомы различаются зарядами ядер,-массой и размерами. [c.7]

Температуры кипения фтор- и хлоралканов близки к температурам кипения углеводородов с такой же молекулярной массой. Молекулы бром- и иодалканов малополярны. Атом брома имеет такую же массу как шесть групп СН2, но размеры молекулы бромалкана гораздо меньше, чем молекулы алкана равной массы. Меньший размер молекул приводит к уменьшению взаимодействия между ними и к более низкой температуре кипения. Температуры кипения бром- и иодалканов значительно ниже температур кипения алканов с той же молекулярной массой. [c.623]

Следующий этап анализа заключается в определении размера кольца, присутствие которого установлено в исследуемом соединении. Существуют надежные данные, что шестичленные карбоцик-лические системы часто образуют интенсивный ион с М1е = ЪЪ. В масс-спектре исследуемого соединения подобный ион имеется, и можно принять, что молекула этого соединения содержит циклогексановое кольцо. Однако всех данных, которыми мы располагаем на данном этапе анализа, недостаточно для установления строения, так как, если метильная и изопропильная группы присоединены по отдельности к циклогексановому кольцу, все 10 атомов углерода налицо и валентные требования атомов углерода и водорода удовлетворяются при отсутствии кислорода. Отсюда следует, что метильная группа является частью осколка из трех атомов углерода, который в данном случае должен быть гел -диметильной группировкой. Далее, в связи с тем, что эта группа может быть оторвана от циклогексанового кольца без нарушения углеродного скелета, две метильные группы присоединены к циклогексановому кольцу не непосредственно, а через один атом углерода. Таким образом, частичное строение исследуемого соединения может быть представлено в виде [c.51]

Атом - электронейтралъная химически неделимая частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Атомы соединяются друг с другом химической связью, образуя молекулы или кристаллы веществ. Размеры и массы атомов чрезвычайно малы. Например, массы атомов углерода и ки-слорода равны соответственно 1,995-10 " кг и 2,658-10 " кг. В химии наряду с абсолютными значениями масс атомов широко используются и значения относительных атомных масс. Они обозначаются (г -первая буква слова relative , что значит относительный ). [c.3]

Последняя из групп методов разделения объединяет. методы, основанные на различиях в свойствах ионов, ато.мов или молекул, проявляемых в пределах одной гомогенной системы при воздействии электрического, магнитного, гравитационного, теплового полей или центробежных сил. При этом не исключается возможность фазовых превращений при переводе исходной смеси веществ в то агрегатное состояние, в котором происходит разделение, или при выделении фракций ее отдельных компонентов. Эффект разделения достигается за счет различного пространственного перемещения веществ в пределах фазы, в которой происходит их разделение. Различия в скорости пространственного перемещения ионов, атомов или молекул будут проявляться в зависимости от их массы, размеров, заряда, энергии взаимодействия частиц с ионами и молекулами, образующими среду, в которой происходит разделение. Относительная роль тех или иных факторов в достижении конечного эффекта разделения, в свою очередь, зависит от природы действующих на них сил. Наиболее очевидный случай — электрофоретическое или, как его иногда называют, электромиграционнос разделение ионов в растворах за счет различных скоростей их движения в электрическом поле. Здесь важнейшими факторами оказываются размер и заряд иона. Различия в массе и заряде в наибольщей степени проявляются при воздействии па ионизованные частицы ускоряющего электрического поля и отклоняющего магнитного. Этот способ воздействия на систему лежит в основе масс-сепарационного метода. При разделении под воздействием центробежных сил — ультрацентрифугировании определяющим фактором оказывается масса молекул. [c.241]

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]

С молекулярной точки зрения эта структура образуется из орторомбической поворотом молекулы в центре ячейки вокруг оси цепи приблизительно на 90°. Такое изменение может быть следствием прессования или вальцевания оно может также произойти как искажение или возмущение при быстрой кристаллизации массы случайно расположенных цепей в расплаве. Скорость кристаллизации с уменьшением степени разветвленпости увеличивается весьма заметным образом, и поэтому становится понятным, почему более линейные образцы полиэтилена содержат относительно большие количества этой триклинной модифика ции. Можно также считать наличие этой модификации за начало перехода от более симметричной орторомбической фазы к совершенно разупорядоченной фазе. Следует ожидать, что этот переход может заключаться в образовании целого ряда малоустойчивых фаз (мезоморфных веществ), что, как известно, имеет место в случае низкомолекулярных парафинов вблизи их температур плавления. Дня целлюлозы и полиамидов, где существуют довольно сильные и точно локализованные центры межмолекулярного взаимодействия, было обнаружено существование нескольких полиморфных модификаций известно также, что гуттаперча, ба. ата и тефлон существуют в нескольких кристаллических формах. Не удивительно, с.тедовательно, что в этих случаях и в случае различных изотактических полиолефинов мы имеем дело с одним и тем же поведением. Поэтому открытие одной или даже нескольких новых дифракционных линий на рентгенограммах не всегда указывает на наличие новых молекулярных образований, но часто может объясняться новым характером расположения сегментов хорошо известных молекул. Интересно отметить, что повышение температуры влияет значительно больше на размер а орторомбической ячейки, чем на размер 6 и с, и приводит фактически к значению а=7,б5 А при 100° вместо 7,40 А при 25°. Это вызывается, по всей вероятности, усилением колебательного вращения молекул вокруг оси цепи, приводящим к переходу в триклин-ную модификацию. [c.57]

Известно, что вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Атом — мельчайшая частица элемента, носитель всех его химических свойств. В химическом отношении он неделим. Атомы различных элементов характеризуются их атомной массой. В результате открытия катодных и анодных лучей, явления радиоактивности было установлено, что атомы не являются неделимыми частицами. Дальнейшими исследованиями было показано, что они состоят из ряда частиц, в том числе протонов, электронов, нейтронов. Атомы всех элементов содержат очень малое по размеру ядро, в котором сосредоточены все положительные зарядах и 0,99% его массы, и вращающиеся вокруг него отрицательно заряженные частицы — электроны. Протоны — устойчивые элементарные частицы с массой, близкой к углеродной единице. Заряд протона равен заряду электрона и противоположен по знаку. Масса электрона равна 5,49 10 углеродной единицы. Электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг солнца, однако законы движения электронов значительно ачожнее, чем планет. [c.11]

Ионы перхлората с четырьмя атомами кислорода, распо- ложенными тетраэдрически вокруг атома хлора, хорошо согласуются со структурой воды. По расчетам Форслинда [81], размер и форма такого тетраэдра приблизительно идентичны размеру и форме тетраэдра из молекул воды. Кроме того, атом кислорода иона перхлората под действием поля среды может образовать водородные связи с соседними молекулами воды без заметного искажения ее структуры. Ионы аммония с подобной тетраэдрической конфигурацией так же хорошо соответствуют структуре воды и почти не влияют на ее вязкость [3, 24, 25]. Из всех ионов, возможно, наиболее подобны воде ионы аммония они подобны по массе, мольному объему, межатомному расстоянию, а также по величине углов между связями. Как было установлено в работе [26], вследствие сильной полярности О—Н-связи в воде электростатическое воздействие молекулы воды на ее окружение заметно не отличается от аналогичного воздействия иона аммония. [c.83]

Карбоксипептидаза А состоит из белковой цепи, содержащей 307 аминокислот, и одного иона Zn2+ относительная молекулярная масса равна 34 600. Молекула в первом приближении имеет форму эллипсоида с размерами 5000X3800 пм. С одной стороны эллипса имеется канал, подводящий к активному центру с атомом цинка (II). Координация у металла приблизительно тетраэдрическая два атома азота и атом кислорода от трех [c.585]

В общем случае, для неизотопных смесей второй член выражения (11-92) намного меньше первого, который существенно зависит от масс молекул и их раз.меров. Именно поэтому соотношение для ат, полученное для смесй одноатомных газов, в общем пригодно и для смесей многоатомных газов. Однако второй член необходимо учитывать, если массы и размеры молекул отличаются крайне мало (изотопные смеси), так как заметную роль в это.м случае играют эффекты несферичности молекул. [c.302]

Миоглобин состоит из одной полипептидной цепи (153 остатка аминокислот) с молекулярной массой 17 ООО Да. Согласно рентгеноструктурному анализу молекула миоглобина является компактной сферической молекулой размером 4,5x3,5x2,5 нм. Примерно 75% остатков аминокислот образуют 8 правых а-спиралей, содержащих от 7 до 20 остатков. Начиная с Л -конца спирали обозначают номером и буквой спирали. Плоскость гема своей неполярной частью (метиль-ные, винильные группы) погружена в гидрофобный карман молекулы миоглобина. Среди гидрофобных аминокислотных остатков по обе стороны плоскости гема находится по одной молекуле гистидина проксимальный гис и дистальный гис Е1 (за счет сближения спиралей Р и Еъ пространстве). Пятая координационная связь железа (Ре ) занята азотом проксимального гис Р%. Шестая координационная связь (координационное положение) остается свободной и экранируется дистальным гис 7. В неоксигенированном миоглобине атом железа на 0,03 нм выступает из плоскости кольца в направлении гис 8. При связывании молекулы О2 с шестой координационной связью железа (оксигенированный миоглобин) атом железа втягивается в плоскость гема и выступает из нее только на 0,01 нм. Таким образом связывание О2 с молекулой миоглобина ведет, во-первых, к перемещению атома железа и, во-вторых, перемещающийся атом железа будет изменять положение проксимального гис /"8, а следовательно, и конформацию а-спирали Ри всей глобулы миоглобина. Для миоглобина (белок в третичной структуре) кривая связывания кислорода имеет форму гиперболы. Парциальное давление кислорода р02 [c.38]

Атом - электронейтралъная химически неделимая частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Атомы соединяются друг с другом химической связью, образуя молекулы или кристаллы веществ. Размеры и массы [c.3]

Ключ к пониманию всех этих удивительных особенностей кинетики дают физические процессы, которые происходят при денатурации ДНК. Большая часть зародышей денатурированных областей образуется в середине молекулы ДНК, поскольку вероятность расположения АТ-обогашенных участков именно на концах цепей мала. Для роста зародышей необходимо раскрытие пар оснований. Поскольку ДНК является двойной спиралью, раскрытие может происходить, только если один конец растушей петли врашается относительно другого (рис. 23.18). Такое врашение, сопровождающее расплетание, должно происходить вокруг оси спирали. В начальные моменты времени (или при малых степенях денатурации) врашение осуществляется сравнительно легко. Этот процесс зависит от выигрыша свободной энергии АС при выплавлении пары. Ему препятствует трение, но оно довольно мало для длинной палочки, вращающейся вокруг своей продольной оси. По оценкам, начальная скорость вращения достигает 10 оборотов в минуту. Однако по мере плавления вместо довольно обтекаемой спирали появляются объемистые клубкообразные области. Трение при вращении этих областей значительно больше и скорость расплетания ДНК уменьшается. Увеличение трения приводит к тому, что раскручивание цепей становится лимитирующей стадией для оставшейся части процесса плавления. В результате скорость денатурации падает, приближаясь к конечному значению А , которое соответствует плавлению последней небольшой доли пар оснований. Уменьшение при увеличении конечной степени денатурации можно объяснить тем, что при этом возникает все больще клубкообразных областей большего размера. Те же соображения объясняют и заметное уменьшение при увеличении молекулярной массы. Одним из доказательств. [c.346]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология