Молекулярные или ван-дер-ваальсовы связи

Чисто координационные структуры гомодесмичны, т. е. характеризуются каким-р одним типом связи. В островных, цепочечных, слоистых и каркасных структурах можно выделить группы атомов (структурный мотив), которые образуют соответственно изолированные острова (молекулы), непрерывно простирающиеся в одном измерении цепи или бесконечные в двух (слои) и трех (каркас) измерениях мотивы. Структуры островные, цепочечные, слоистые и каркасные в отличие от координационных гетеродесмические, т. е. характеризуются смешанной связью. Характер связи для этих групп структур заведомо должен быть иным внутри мотива структуры и между мотивами. В тех случаях, когда между мотивами осуществляется металлическая или ван-дер-ваальсова связь, между структурными мотивами нет дополнительных атомов. Эти мотивы уже сами по себе являются валентно-насыщенными или электростатически нейтральными. Их условно называют молекулярными . Если же связь между мотивами будет ионной, то в промежутках между ними могут оказаться дополнительные атомы (ионы), усложняющие структуру. В этом случае мотивы окажутся заряженными, т. е. будут сложными ионами. [c.57]

Межмолекулярные силы принципиально отличаются от химических связей сво- еб. Зависимость энер-ей однозначностью — они представляют гии взаимодействия от меж-собой только силы притяжения. Однако молекулярного расстояния, при тесном сближении любых частиц начинают сказываться силы взаимного отталкивания их внешних электронных слоев. На некотором оптимальном расстоянии притяжение и отталкивание уравновешиваются, причем энергия системы становится минимальной. Половину равновесного расстояния между одинаковыми сферически симметричными молекулами определяют как ван-дер-ваальсозый радиус частицы. На рис. 66 представлена типичная кривая изменения энергии для межмолекулярного взаимодействия. Она характеризуется неглубоким минимумом, который расположен на значительном расстоянии от начала координат. Длина ван-дер-ваальсовой связи больше, а прочность меньше,, чем те же параметры для ковалентной связи. Кроме того, специфическая особенность сил Ван-дер-Ваальса — быстрое ослабление их с расстоянием, так как все составляющие эффекты обратно пропорциональны г [см. уравнение (V.6)]. [c.137]

Число молекулярных кристаллов, где ван-дер-ваальсова связь обусловливает взаимодействие отдельных молекул, довольно велико. К кристаллам этого типа [c.99]

Принцип плотнейшей укладки получил подтверждение для веществ с ненаправленными связями между структурными единицами, особенно для металлов и ионных соединений. Он остается справедливым и для структур молекулярных, в частности органических соединений, хотя в этом случае применение его осложняется тем, что форма сложных молекул обычно сильно отличается от шара (см. гл. XIX, 6). Если же форма структурных единиц шаровая или близкая к шару, то структуры веществ с Ван-дер-Ваальсовыми связями геометрически ничем не отличаются от металлических структур. Так например, гелий кристаллизуется в плотнейшей гексагональной упаковке, а остальные инертные газы — в кубической. [c.156]

Молекулярные соединения в твердом, жидком и газообразном состояниях имеют приблизительно одинаковые оптические свойства. Соединения с Ван-дер-Ваальсовой связью обычно прозрачны и часто бесцветны. Если структура построена из линейных (большинство парафинов) или плоских (п-дихлорбензол) молекул, приблизительно параллельных друг другу, то у кристаллов наблюдается резкая оптическая анизотропия положительного знака в первом случае и отрицательного — во втором. [c.245]

Другой эффект состоит в том, что при раздуве пленки происходит повышение механических свойств вследствие молекулярной ориентации. Это связано с тем, что на молекулярном уровне характеристики растяжения выше в направлении ковалентной связи С—С в цепи, чем в поперечном направлении, где доминируют намного более слабые ван-дер-ваальсовы связи. Поскольку кристаллы в пленках из ПЭНП ориентированны преимущественно в продольном направлении, нагрузка, приложенная продольном направлении, дает более высокие значения прочности на разрыв, чем нагрузка, приложенная в поперечном направле- [c.315]

Теплопроводность. Для молекулярного описания механизма теплопроводности полимеров используют фононную теорию, разработанную для твердых тел Дебаем [96] полимер рассматривают как трехмерную сетку, образованную вдоль направления цепи химическими, а в перпендикулярном направлении — ван-дер-ваальсовыми связями. Поскольку регулярность расположения атомов вдоль цепи значительно выше, чем в перпендикулярном направлении, рассеяние фононов в первом направлении значительно меньше, следовательно, меньше и тепловое сопротивление. Эта упрошенная модель, предложенная Айерманом [97], объясняет основные черты, характеризующие теплопроводность полимеров асимптотический рост Я с увеличением молекулярной массы, небольшое увеличение Я, вулканизата по сравнению с каучуком и, наконец, анизотропию теплопроводности при ориентации, причем Я X- Вытекающее из теории соотношение между и [c.338]

Таким образом, было показано, что благородные газы относительно легко образуют молекулярные соединения, обусловленные ван-дер-ваальсовой связью, и методом изоморфного соосаждения можно переводить в осадок некоторые благородные газы при парциальных давлениях ниже упругости диссоциации из гидратов. Для количественного разделения двух элементов с помощью метода изоморфного соосаждения нет необходимости, чтобы один из них [c.407]

Харак1ер структурообразования в полимерах зависит от энергии межмолекулярного взаимодействия, а также от гибкости макромолекул. Неполярные макромолекулы обладают наибольшей гибкостью, и между ними проявляется только дисперсионное взаимодействие. Энергия притяжения, приходящаяся на одну СНг-группу, составляет всего 4 кДж, но суммарная энергия межмолекулярного взаимодействия превышает энергию химической связи. С увеличением молекулярной массы полимера когезионные силы растут (сказывается аддитивность дисперсионного взаимодействия) и соответственно до известного предела повышается его твердость. С повышением температуры увеличивается кинетическая энергия сегментов макромолекул, и прн достижении энергии притяжения происходит разрыв ван-дер-ваальсовых связей сначала между отдельными сегментами, а затем по всей цепи макромолекулы. В результате этого появляется способность макромолекул к относитель- ному перемещению. Полимеры с такой структурой текут при повышении температуры, проявляют высокую эластичность, растворяются в соответствующих растворителях. [c.447]

Таким образом, было показано, что благородные газы относительно легко образуют молекулярные соединения, обусловленные ван-дер-ваальсовой связью, и методом изоморфного соосаждения можно переводить в осадок некоторые благородные газы при парциальных давлениях ниже упругости диссоциации их гидратов. Для количественного разделения двух элементов с помощью метода изоморфного соосаждения нет необходимости, чтобы один из них не был изоморфен с веществом, являющимся макрокомпопентом. Обычно не удается перевести в осадок все 100% макрокомпонента, поэтому сильно сказывается величина константы В. Чем меньше будет процент переведенной в осадок двуокиси серы, тем больше будет сказываться разница констант распределения у различных тазов. Зная константы кристаллизации, можно подобрать наиболее благоприятные условия для разделения газов. [c.299]

Ван-дер-ваальсова связь (например, в аргоне) характерна для молекулярных кристаллов. Это рыхлые структуры с малыми координационными числами, с низкой температурой плавления, с малыми тенлотами плавления и испарения, с большой сжимаемостью. По электрическим свойствам молекулярные кристаллы — диэлектрики. Обычно они прозрачны для электромагнитных волн вплоть до дальней ультрафиолетовой области. К молекулярным кристаллам относятся благородные газы в твердом состоянии, кристаллы из насыщенных молекул, такие как Oj, Hj, H l, СН4, и органические кристаллы. [c.144]

На рис. 2 приведено семейств о р ел акс а цио нн ы х кривых, полученных в процессе испытаний. Экспериментальные точки с незначительным разбросом ложатся 1на гладкие кривые. Расчет показывает, что вариационный коэффициент составляет 7—8% для рассматриваемого случая это вполне допустимо. Графики имеют характерную форму. Начальный период релаксации характеризуется интенсивным падением напряжений. Последнее связано с перегруппировкой в материале меж-молекулярных (ван-дер-ваальсовых) связей. Затем кривые становятся плоскими, и скорость процесса уменьшается практически до нуля. Графики сравнительно быстро приближаются к некоторым асимптота м, параллельным оси абсцисс. [c.42]

Прочность Ван-дер-Ваальсовой связи весьма невелика. Она растет в основном с ростом молекулярного веса и в общем колеблется от 2 до 3 ккал на грамм-молекулу. [c.76]

Упрочнение полимеров при молекулярной ориентации, как известно, является результатом выра внивания напряжений по цепям, перехода от разрушения ван-дер-ваальсовых связей к разрушению более лрочных химических связей, ориентации дефектов, затруднения прорастания трещин перпендикулярно оси ориентации вследствие анизотролии упругих свойств. [c.20]

Начальная стадия нагружения сопровождается относительно быстрой перегруппировкой вторичных (ван-дер-ваальсовых) связей. Особенно интенсивен этот процесс непосредственно после нагружения, когда под действием напряжения проис.ко-дит исправление имеющихся несовершенств структуры, принимающей большую упорядоченность. Со временем скорость релаксации этого типа затухает, причем в результате сдвигов молекулярных сегментов при достаточно длительном нагружении наблюдается истинное течение. Ослабление материала, возникающее за счет перегруппировки вторичных связей, в определенной степени обратимо. Как правило, снятие нагрузки приводит к постепенному восстановлению первоначальных размеров образца. [c.128]

В неподвижных растворах и перемешиваемых с интенсивностью 420 об1мин имели близкие значения. Однако имело место систематическое завышение скоростей растворения в перемешиваемых растворах по сравнению с неперемешиваемыми примерно на 20%. Дальнейшее увеличение интенсивности перемешивания раствора практически не изменяет скорости растворения. Такое незначительное влияние перемешивания раствора на скорость растворения стекол, по-видимому, не свидетельствует о влиянии процесса диффузии в обычном смысле. Представляется более вероятным, что взаимодействие стекол с раствором происходит в первую очередь в участках сетки стекла с менее прочными ван-дер-ваальсовыми связями. Вследствие этого растворение стекол происходит не молекулярно, а от поверхности стекла отрываются более укрупненные частицы, типа коллоидных. Перемешивание раствора способствует удалению этих частиц и последующему их полному растворению в щелочи. Высказанное предположение подтверждается визуальными наблюдениями потоков густой маслянистой жидкости от поверхности стекол. [c.223]

До сих пор рассматривалось образование ковалентных связей в малых молекулах, обычно в газовой фазе. Однако многие вещества при комнатной температуре представляют собой кристаллические твердые тела. В конечном счете может быть и удастся описать все молекулы с помощью одной всеобъемлющей теории химической связи, но в настоящее время больщинство химиков считают удобным классифицировать связи по типам ковалентная, ионная, молекулярная и металлическая связи. В некоторых твердых телах все связи относятся к одному типу, например ковалентная в алмазе, ионная в хлориде натрия. В других веществах существуют более одного типа связи, например в ромбической сере обнаружены кольца 5в, в которых связи 5—5 по существу ковалентные, сами кольца удерживаются в правильной трехмерной структуре молекулярными вап-дер-ваальсовыми связями. Большие молекулы типа протеинов могут иметь структуру, в которой имеются ковалентные, ионные, молекулярные и водородные связи. В табл. 9.1 приведены классификация кристаллических структур и краткая характеристика свойств структуры каждого типа. [c.115]

В процессе взаимодействия фаз действуют два основных вида сил атомно-молекулярного взаимодействия межмолекулярные (ван-дер-ваальсова связь) и химические (химическая связь). Молекулярная связь имеет три основные разновидности ориентационную, индукционную и дисперсионную. Химическая связь имеет две основные разновидности гетерополярную (ионную) и гомеопо-лярную (ковалентную) связи. В соответствии с природой сил атомно-молекулярного взаимодействия можно выделить три основных вида сорбции молекулярную, гетерополярную (ионную) и [c.7]

В полном соответствии с изменениями характера межатомного взаимодействия и типа кристаллической структуры находится и вид зависимости температура — свойство. Типично металлические кристаллы при плавлении образуют металлическую жидкость. Электрофизические свойства меняются мало, поскольку металлическая связь сохраняется, вязкость и плотность при этом уменьшаются скачком. Молекулярные кристаллы галогенов при плавлении также образуют жидкость, по электрофизическим свойствам незначительно отличающуюся от твердой фазы, а плотность и вязкость также меняются скачком. При этом плавление сопровождается разрывом слабых ван-дер-ваальсовых связей между насьпденными молекулярными ассо-циатами, которые суп ествовали в твердой фазе. Во многом аналогичен и характер изменения свойств при плавлении фосфора и серы. При этом полупроводимость сохраняется и в жидкой фазе, поскольку плавление не сопровождается резким изменением типа межатомного взаимодействия. [c.272]

Все же в литературе неоднократно появлялись сведения о получении соединений благородных газов. Многие из этих работ были в дальнейшем опровергнуты, а некоторые соединения еще нельзя считать окончательно доказанными. Те же соединения, существование которых бесспорно доказано, относятся к типу молекулярных соединений с ван-дер-ваальсовой связью. Однако это обстоятельство еще далеко не осознано многими авторами. Так, открытие в 1896 г. гидрата аргона оставалось для многих непонятным и удивительным даже через 30 лет [ ]. Бесспорно доказанным можно считать существование трех соединений благородных газов — гидратов аргона, криптона и ксенона. Об этих соединениях мы неоднократно будем говорить в дальнейшем. [c.114]

Теория химической связи говорит о возможности существования нестойких соединений гелия с атомной связью и молекулярных соединений для всех благородных газов и соединений с ван-дер-ваальсовой связью сцепления. Настоящая работа ограничивается только молекулярными соединениями. Исследование молекулярных соединений можно производить как физическими методами (например, спектральным анализом), так и методами химическими. Здесь избран химический метод исследования, а именно, изучение реакций осаждения, которые до сих пор являются главнейшими в неорганической химии, так как позволяют при соответствующих условиях производить разделение элементов друг от друга. [c.116]

В сущности говоря, кристаллическую решетку, в которой все частицы связаны только ван-дер-ваальсовой связью, образуют лишь благородные газы и летучие гидриды. Гримм [ ] указывает, что атомы водорода как в ионных, так и в молекулярных решетках не занимают отдельного места — узла кристаллической решетки. Ионы МпО, и HSO могут изоморфно замещать друг друга, они составлены из одинакового числа атомов, так как атом водорода мы здесь не должны учитывать. В кристаллах органических веществ изоморфно замещают друг друга такие группы, как -С С- —N N— —NH-NH- -СН = СН-- —СН,-СН,— и т. д., и мы должны считать, что все они составлены из двух атомов , занимающих узлы кристаллической решетки. Поэтому летучие гидриды элементов от IV до VII группы главных рядов периодической системы дают кристаллические решетки, во многом аналогичные решеткам благородных газов, так как их молекулы являются псевдоатомами и занимают только один узел в решетке. Отдельные узлы кристаллической решетки летучих гидридов связаны между собой только ван-дер-ваальсовыми силами. Поэтому мы можем ждать, что благородные газы будут давать смешанные кристаллы как друг с другом, так и с летучими гидридами, если только их радиусы не будут слишком сильно отличаться, а молекулы летучих гидридов не будут иметь слишком большого дипольного момента, который может влиять на кристаллическую решетку. В табл. 1 [c.120]

Таким образом, можно считать доказанным, что благородные газы образуют смешанные кристаллы со многими летучими гидридами даже в тех случаях, когда молекулы последних имеют большой дипольный момент. Необходимо выяснить, образуют ли благородные газы смешанные кристаллы только с летучими гидридами, или они могут образовать их с какими-либо другими веществами. Молекулы летучих гидридов являются, как мы уже говорили, псевдоатомами, они занимают, так же как и благородные газы, только один узел в кристаллической решетке. Возникает вопрос, действительно ли для изоморфного замещения в молекулярных решетках необходимо, чтобы замещающие друг друга молекулы состояли из одинакового числа атомов. Атомы в молекуле связаны между собой гораздо более сильно, чем отдельные молекулы в решетке. В первом случае мы имеем атомную (гомеополярную) связь, во втором — ван-дер-ваальсову связь. Расстояния между атомами в молекуле поэтому в несколько раз меньше, чем расстояние между центрами тяжести молекул в кристаллической решетке. В молекулярной решетке отдельная молекула как будто не теряет своей индивидуальности, как в ионной решетке. Возможно, поэтому, что здесь образовать смешанные кристаллы могут вещества, молекулы которых составлены из разного числа атомов. [c.131]

Интересно было попробовать, не дает ли радон низших гидратов, таких, какие образуют галоидоводороды. Поскольку бромистый водород в смысле образования настоящих молекулярных соединений с ван-дер-ваальсовой связью является аналогом радона, то такие соединения радона, если бы они существовали, были бы изоморфны с соединениями бромистого водорода. Для последнего известно четыре гидрата — с одной, двумя, тремя и четырьмя молекулами воды [" ]. Опыт был поставлен с четырехводным гидратом бромистого водорода, который плавится при —55.8°. В реакционную трубку наливали 48%-ю бромистоводородную кислоту. Трубку опускали в криостат (рис. 2), имевший температуру —50°. Затем в нее вводили воздух с радоном и трубку встряхивали для того, чтобы радон растворился в жидкости. Затем температура опускалась до —70°, причем 66.3% НВг кристаллизовалось в виде гидрата НВг-4Н20. Жидкость отбирали особой пипеткой. Кристаллы промывали насыщенным при этой же температуре раствором НВг. Затем в кристаллах и в жидкости, из которой они выпали, определялся радон. Оказалось, что радон практически не захватывается кристаллами четырехводного гидрата бромистого водорода. В кристаллах обнаруживается лишь около 1—2% радона, которые следует отнести за счет неотмытого маточного раствора, так как промывание кристаллов при низких температурах является сложной задачей. [c.149]

Возможно, однако, что в тех случаях, когда молекулы сравниваемых веществ состоят из разного числа атомов, различие их формы будет в интересующем нас отношении несущественным и требование сходства их размеров и формы окажется выполненным. Действительно, атомная связь, которая связывает атомы внутри молекулы, значительно крепче, чем ван-дер-ваальсова связь, которая связывает молекулы в молекулярных соединениях. Расстояния между атомами в молекуле значительно меньше, чем расстояния между молекулами в кристаллической решетке. Поэтому молекулы, состоящие из небольшого числа атомов, в ряде молекулярных соединений могут вести себя так, как если бы они были сферами. Если радиусы этих сфер будут близки к радиусам атомов инертных газов, то требование аналогии может оказаться выполненным. Летучие гидриды, не обладающие постоянным дипольным моментом, будут безусловными аналогами тех инертных газов, к которым они подходят по правилу аналогии, и будут сходными с ними во всех без исключения молекулярных соединениях. Если же требование сходства всех составляющих ван-дер-ваальсовых сил или идеального сходства формы частиц не будет выполнено, то аналогия между веществами может проявляться и не во всех молекулярных соединениях. [c.192]

В предыдущих главах было показано, что благородные газы обладают определенными химическими свойствами, относительно легко образуют гидраты, молекулярные соединения, обусловленные ван-дер-ваальсовой связью. [c.156]

Молекулярные кристаллогидраты следует отнести к соединениям, которые обусловлены ван-дер-ваальсовой связью. Современная теория ван-дер-ваальсовых сил была развита Лондоном Р]. По Лондону, энергия взаимодействия двух нейтральных частиц тем больше, чем больше их поляризуемости, дипольные моменты и ионизационные потенциалы и чем меньше расстояние между ними. Произвести точный расчет устойчивости какого-либо молекулярного кристаллогидрата на основании теории Лондона очень трудно. [c.166]

С какими же гидратами изоморфны гидраты инертных газов Прежде всего,очевидно, с гидратами тех газов, которые дают изоморфные смеси с самими инертными газами. Если два вендества изоморфны, то и молекулярные гидраты их тоже должны быть изоморфны, так как молекулы гидратов будут одинаково построены и близки по размерам. Как впервые указал Гримм р], летучие гидриды (такие, как СН , РН., и т. д.) по целому ряду физических свойств близки к инертным газам. Молекулы летучих гидридов представляют собою как бы псевдоатомы они занимают лишь один узел в кристаллической решетке. Радиусы молекул летучих гидридов того же порядка, как и у атомов инертных газов. Если летучий гидрид не обладает постоянным дипольным моментом, то сходство его с инерт-( ыми газами еще ближе. Так, например, метан и криптон, обладая близкими ван-дер-ваальсовыми силами, имеют близкие точки плавления и кипения, критические температуры и т. д. Поэтому мы можем с полным основанием видеть в летучих гидридах ближайших аналогов инертных газов и в смысле образования химических соединений — молекулярных соединений, обусловленных ван-дер-ваальсовой связью. Действительно, летучие гидриды (не диссоциирующие на ионы в водном растворе) дают такие же шестиводные гидраты, как и инертные газы. Как было показано в сообщении I, гидрат радона образует изоморфные смеси с гидратом сероводорода следовательно, мы имеем здесь не формальную, а истинную глубокую аналогию между летучим гидридом и инертным газом. [c.167]

Молекулярными соединениями мы будем называть в дальнейшем соединения нейтральных молекул, возникшие только за счет ван-дер-ваальсовой связи и дающие в твердом состоянии молекулярную кристаллическую решетку. Следовательно, в такие соединения могут вступать только вещества, молекулы которых при образовании соединения не диссоциируют, т. е. вещества с атомной связью или инертные газы. [c.190]

Для H2S и Н2О мы имеем здесь дело, конечно, с молекулярными соединениями, обусловленными ван-дер-ваальсовой связью. Однако оба эти вешества обладают большим дипольным моментом. Если для образования подобных молекулярных соединений с фенолом наличие дипольного момента не является необходимым условием, то их должны давать также инертные газы и их другие аналоги. Следовательно, эта группа соединений столь же многочисленна, как и молекулярные кристаллогидраты. [c.204]

Правило аналогии и метод изоморфного соосаждения совершенно четко доказывают, что галогеноводороды дают с фенолом не оксониевые, а типичные молекулярные соединения, обусловленные ван-дер-ваальсовой связью. Нет сомнений, что если бы не было подобных доказательств, то эти соединения рассматривались бы другими авторами как соединения оксониевые, хотя и аномальные, так как на 1 мол. гологенида они содержат не одну, а 2 мол. фенола. Однако в литературе известно много подобных аномальных оксониевых соединений. Возможно, что большинство из них, так же как и соединения с фенолом, являются молекулярными [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология