Элементарные двухатомные газы

Л. Элементарные двухатомные газы. Рассмотрение вопроса лучше всего начать с разбора некоторых свойств молекул, состоящих из двух одинаковых атомов. В таких случаях валентные силы неизбежно имеют неполярный характер. Вследствие движения электронов даже и в таких случаях один атом может быть мгновенно заряжен положительно, а другой в этот же момент заряжен отрицательно, но каждый из атомов одинаково часто заряжается как положительно, так и отрицательно. Эта мгновенная полярность, вызванная смещением электрона, происходящим одинаково часто как в одном, так и в другом направлении, частично и обусловливает возникновение неполярной связи, и проявляющиеся при этом силы включаются в термин неполярные силы . [c.165]

Для реального газа задача экономичного распределения сжатия между ступенями сложнее, чем для идеального. Она решается элементарно лишь при условии, что величина показателя избытка объемной энергии реального газа В (стр. 17) не изменяется с температурой, В этом случае избыточная работа в цикле реального газа АВ не зависит ни от характера процесса сжатия, ни от охлаждения газа между ступенями и при заданных начальном и конечном давлениях является постоянной величиной, прибавляемой к работе в цикле идеального газа. Тогда отклонение сжимаемости реального газа не мол<ет влиять на распределение сжатия, и минимум расхода работы как и у идеального газа достигается при равенстве отношений давлений по ступеням. Это условие относится прежде всего к водороду и гелию, которые имеют самые низкие критические температуры. Другие газы и пары условию независимости В от температуры удовлетворяют лишь в области высоких давлений. У одно- и двухатомных газов расхождение кривых В для различных температур, наблюдаемое главным образом при низких и средних давлениях, сравнительно невелико. В области таких давлений величина В к тому же мало влияет на расход работы. Поэтому распределение сжатия по ступеням компрессора производят, предусматривая равные отношения давлений. [c.67]

Фтор — один из самых химически активных элементов. Поэтому долгое время после его открытия не удавалось получить элементарный фтор в заметных количествах. При нормальных условиях фтор представляет собой двухатомный газ, обладающий большим сродством ко многим веществам и являющийся сильнейшим окислителем. [c.331]

Рассмотрим теплоемкость элементарного водорода Нг. Прв низких температурах этот газ имеет теплоемкость С,г = 3 кал- МОЛЬ -град- или Ср=5 кал - моль- -град". При температурах около 70 К его теплоемкость начинает возрастать, но затем принимает почти постоянное значение Су = 5 кал-моль -град очень медленно повышаясь при дальнейшем возрастании температуры. Исследования показывают, что теплоемкости всех двухатомных газов изменяются подобным образом. По-видимому вещества, состоящие из двухатомных молекул, обладают способностью поглощать такие виды энергии, которые не могут поглощаться одноатомными веществами, причем способность к поглощению этих видов энергии должна изменяться с температурой. [c.262]

В обыкновенных условиях элементарный азот — газ, не поддерживающий горения и дыхания, малоактивное вещество. Элементарный азот состоит из двухатомных молекул, кристаллическая рещетка его в твердом состоянии молекулярная, поэтому для азота характерны низкие температуры плавления и кипения. Он очень мало растворим в воде в 1 ее объеме растворяется 0,0154 объема азота, что объясняется ковалентной неполярной связью в его молекулах. [c.116]

Оптико-акустическим методом нельзя проводить анализ чистого воздуха (не содержащего углекислоты и паров) и элементарных одноатомных и двухатомных газов (Не, Ке, Аг, N2, О2, Нг), так как эти газы не поглощают инфракрасные лучи. Как известно, все химические соединения в газообразном или парообразном состоянии поглощают инфракрасные лучи, поэтому описанный метод дает возможность производить анализ содержания различных газов в смеси с воздухом и получил большое распространение. [c.129]

Газообразные при обычных условиях элементы (за исключением -инертных газов) состоят из двухатомных молекул. То же относится и ко многим другим элементам в парах при достаточно высоких температурах. Как видно из рис. ХУ-9, энергия диссоциации элементарных двухатомных молекул является отчетливо выраженной периодической функцией положительного заряда ядра. [c.261]

Метод предназначен для спектроскопических и кинетических исследований химически активных атомов, радикалов и ионов в газовой фазе. В химической кинетике он применяется для изучения элементарных и разветвленных цепных реакций. Метод ЛМР является аналогом метода ЭПР, однако имеет значительно более высокую чувствительность детектирования двухатомных и многоатомных радикалов в газе. [c.357]

Авогадро принимал, что молекулы элементарных газов двухатомны, т. е. состоят из двух атомов. С этой точки зрения реакцию между азотом и кислородом с образованием окиси азота следовало формулировать в виде N2 + О2 = 2>Ю, т. е. из двух объемов и должно было получиться два объема. Подобным же образом хорошо объяснялись результаты и других опытов Гей-Люссака. [c.21]

Третий тип — дисперсионное взаимодействие между двумя неполярными молекулами. Вследствие движения электронов внутри молекулы в одной из них происходит небольшая мгновенная деформация электронного облака, создающая асимметрию в распределении зарядов. Возникает также диполь, который существует очень короткое время. Между возникшим диполем и соседней молекулой возникает взаимодействие, создающее в ней мгновенный наведенный (индуцированный) диполь. Между возникшими диполями происходит взаимодействие, которое называют дисперсионным (рис. 1.19, б). На дисперсионном взаимодействии основан процесс сжижения благородных и двухатомных элементарных газов. [c.53]

Элементарный азот в природе содержится в атмосфере, составляя 78% ее объема. Это бесцветный газ, не имеющий ни запаха, ни вкуса он состоит из двухатомных молекул N2. При 0°С и давлении 1 атм литр азота весит 1,2506 г. Газообразный азот конденсируется в бесцветную жидкость при —195,8 °С и в белое твердое вещество при —209,96°С. Азот слабо растворим в воде при О °С и 1 атм в 1 л воды растворяется 23,5 мл газообразного азота. Некоторые свойства азота и других элементов V группы периодической системы приведены в табл. 7.1. [c.175]

При резком сжатии газа ударной волной происходит необратимое возрастание энтальпии и, следовательно, повышение температуры до контролируемого значения, при котором инициируется химическая реакция. Многие исследования химических реакций в ударных волнах проводятся при относительно сильном разбавлении смеси инертным газом, что дает возможность сводить к минимуму изменение условий эксперимента за счет термохимического эффекта реакции. Наиболее ранние и в большинстве своем плодотворные исследования быстрых реакций в ударных трубах проведены с относительно простыми системами, которые часто содержали только один реагент или даже один химический элемент. В этом случае удается ограничить число элементарных стадий и число химических компонентов, определяющих протекание всего процесса в целом. Для малого числа элементарных реакций можно достаточно легко найти соотношения между какой-либо одной экспериментально измеряемой величиной и скоростями элементарных стадий. Диссоциация гомоядерных двухатомных молекул — простейший пример данного [c.108]

Между тем, в 50-х годах уже получили известность и некоторое распространение представления Лорана и Жерара о химической частице, или молекуле, в частности о двухатомных молекулах элементарных газов. Эти представления нашли экснериментальные подтверждения. Однако их внедрение в практику исследований проходило с большим трудом. Химики, особенно старших поколений, продолжали оставаться на старых традиционных позициях. [c.344]

Приняв, таким образом, для молекул элементарных газов двухатомное строение в связи с уже сложившимся взглядом, Канниццаро, в отличие от Берцелиуса и также Жерара, пришел к выводу, что молекулы металлов, прежде всего ртути, состоят из одного атома. В связи с этим он делает важный шаг по пересмотру атомных весов металлов. Как мы видели, Жерар, исходя из объемных представлений, был далеко не всегда последовательным в приложениях этого принципа. В результате атомные веса для многих металлов оказались у него вдвое меньше истинных. [c.347]

В обыкновенных условиях азот — газ, не поддерживающий горения и дыхания, малоактивное вещество. После благородных газов азот является одним из элементарных веществ с самой низкой реакционной способностью, что объясняется особенностью строения его молекулы (см. стр. 153). Элементарный азот состой из двухатомных молекул кристаллическая решетка его в твердом состоя-рии молекулярная, поэтому для азота характерны низкие температуры плавления и кипения. Он очень мало растворим в воде в [c.154]

Кислород — наиболее распространенный элемент земной коры. Он составляет 89% массы воды, 23% массы воздуха (21% по объему) и почти 50% массы обычных минералов (силикатов). В элементарном состоянии кислород состоит из двухатомных молекул, строение которых описано в разд. 6.6. Это бесцветный газ, не имеющий запаха и слабо растворимый в воде 1 л воды при О °С и 1 атм растворяет 48,9 мл газообразного кислорода. Плотность кислорода при О °С и 1 атм равна 1,429 г-л . Кислород конденсируется в бледно-голубую жидкость при температуре кипения —183,0 °С и при дальнейшем охлаждении отвердевает при —218,4 °С, образуя бледно-голубое кристаллическое вещество. [c.195]

Работа газоанализаторов инфракрасного поглощения основана на явлении поглощения двухатомными и многоатомными газами и парами излучения в инфракрасной (ИК) части спектра. Поглощением в ИК-области спектра обладают практически все вещества, которые содержат в молекуле по крайней мере два типа атомов. Не проявляют в этой области поглощения элементарные газы, такие как кислород, азот, водород, хлор, инертные газы. [c.224]

В Институте химической физики АН СССР в лаборатории Н. Д. Соколова интенсивно ведутся работы в области теории элементарных процессов. Разработана теория неравновесной термической диссоциации двухатомных молекул в атмосфере инертного газа. Найдена температурная зависимость предэкспоненциального множителя в выражении для константы скорости, что позволяет проводить экстраполяцию к высоким температурам [30]. Статистическая теория мономолекулярных и бимолекулярных реакций с учетом сохранения углового момента дает возможность вычислять поперечники сечения ионно-молекуляр-ных реакций в зависимости от скорости сталкивающихся частиц и энергии возбуждения [41]. Разработана диффузионная теория мономолекулярных реакций, применимая при ступенчатом возбуждении реагирующей молекулы, когда при каждом столкновении передается энергия, малая по сравнению с тепловой энергией [42], и теория неадиабатических переходов для потенциальных кривых различной формы и для различных скоростей столкновения частиц [43]. [c.28]

Состав активного ансамбля характерен для проводимого процесса. Так, восстановление нитрогруппы, разложение перекиси водорода, катализ гремучего газа и некоторые другие процессы окислительно-восстановительного характера требуют одноатомного ансамбля. Для случаев гидрирования непредельных соединений с двойной, сопряженной двойной и кумулированной связями, исследованных А. Н. Мальцевым [197], а также для гидрирования ацетиленовых и ароматических соединений, проведенного Д. В. Сокольским с сотрудниками [198], А. В. Фростом и В. М. Грязновым с сотр. [199] в качестве элементарного активного центра обнаруживается двухатомный ансамбль Pta, Pdj, что, между прочим, согласуется с дублетной схемой гидрирования [c.114]

Простейшими многоатомными газами являются двухатомные элементарные газы, такие, как О2, N2 и С12. Их молекулы симметричны, поэтому распределение электронов в них тоже симметрично следовательно, у молекул нет постоянных электрических мультипольных моментов (но у них могут появляться индуцированные мультипольные моменты). Это означает, что на больших расстояниях взаимодействие двухатомных молекул между собой и с одноатомными молекулами должно носить характер рассмотренного выше взаимодействия индуцированных диполей. Следовательно, на больших расстояниях потенциал снова будет меняться как г" . Информацию о виде потенциальной [c.234]

Обобщая идеи Годэна, изложенные им в данной статье, следует отметить, что историческое значение работ Годэна заключается главным образом в том, что он впервые в XIX в. четко разграничил два понятия атом и молекула . Эти понятия, правда, существовали уже в гипотезе Авогадро и Ампера. Но, употребляя неясную терминологию (Авогадро атом- элементарная молекула молекула- составная молекула Ампер атом- молекула молекула- частица ), они затемняли смысл своих идей. Причем Авогадро, возможно этого не замечая, внес неясность в пользование атомистическими величинами. В связи с тем, что он имел дело только с двухатомными газами, для которых атомные веса совпадали с молекулярными (с той только разницей, что в первом случае за единицу принимался атом водорода, а во втором — молекула водорода), Авогадро, определяя молекулярные веса газообразных элементов, не делал различия между ними и атомными весами Берцелиуса. Только когда они не совпадали, он вступал в спор с Берцелиусо.м, оспаривая свои значения. Поэтому он и считал, что Берцелиус, при.меняя объемный метод при определении атомных весов, принял его гипотезу. Он упрекал Берцелиуса только в том, что тот не принимал р. счет деление молекул на полумолекулы при образовании [c.92]

Еще во времена Бенджамина Франклина и Джона Дальтона высказывалось предположение, что силы взаимодействия между частицами материи должны иметь главным образом электрическое происхождение. Однако поскольку одноименные заряды отталкиваются друг от друга, существовало неправильное мнение, что между одинаковыми атомами не могут возникать связи тем не менее в настоящее время все хорошо знают, что большинство распространенных газов состоит из двухатомных молекул Н2, N2, О2, р2, С12 и т.д. Эта грубая ошибка привела к почти полувековой путанице с молекулярной структурой и атомными массами так, полагали, что газообразный водород описывается формулой Н, а не Н2, воду описывали формулой НО вместо Н2О, а кислороду приписывали атомную массу 8 вместо 16. Лишь в 1913 г. Льюис ввел представление о том, что электронные пары являются тем клеем , который соединяет между собой атомы с образованием ковалентных связей, однако теоретическое объяснение роли электронных пар было дано спустя еще 20 лет. Опыты Фарадея показали, что заряды на ионах всегда кратны некоторым элементарным единицам заряда, причем моль этих зарядов составляет 1 Р, а Стоней назвал эту элементарную единицу заряда электроном. Однако Стоней отнюдь не отождествлял электрон с какой-либо частицей, которую можно было попытаться изолировать и исследовать. [c.47]

Элементарный водород занимает особое место среди других элементарных веществ по некоторым свойствам (существование в виде газа, состоящего из двухатомных молекул в конденсиро-вапном состоянни летучесть, отсутствие электрической ироводи-мости, непрочность кристаллической решетки молекулярного типа) водород сходен с элементарными окислителями, по другим свойствам (значение электродного потенциала в водных растворах)— с металлами, хотя и мало типичными. [c.111]

Твердые элементарные вещества удобно классифицировать по выше рассмотренным типам связи. Установлено, что элементы Н, Не, Ы, О, Р, N6, С1, Аг, Вг, Кг, I, Хе, Rп образуют молекулярные решетки [7, 18], состоящие из одноатомных (замороженные благородные газы) или двухатомных молекул (сМ. рис. 19). Структуры замороженных инертных газов мономорфны, плотно упакованы (решетка гелия — гексагональная, всех остальных — кубическая гранецентрированная). Мономорфной структурой обладают также твердый водород (гексагональная плотноупакован-ная), фтор 2, хлор (тетрагональная), бром, иод (ромбическая гранецентрированная). Твердый азот — двуморфен (а-На—кубическая, р-Ыа — гексагональная плотноупа кованная решетка), кислород — триморфен (а-Оа — ромбическая центрированная, Р-Оа—ромбоэдрическая элементарная, -у-Оа — гексагональная решетка). [c.59]

Данная глава посвящена физическим и химическим свойствам чистьк элементов и сходных с ними веществ. Строение этих веществ существенно отличается от рассмотренного нами ранее строения соединений с ионными и ковалентными связями. Металлические и неметаллические элементы существуют вследствие образования химической связи между одинаковыми атомами, что ограничивает число возможных молекулярных образований и способов расположения атомов в твердых веществах. Неметаллические элементы образуют неполярные ковалентные молекулы, начиная от двухатомных молекул типа Н2, О2, N2 или 2 и кончая гигантскими молекулами элементарного углерода и кремния. Ко всем этим системам вполне применимы те критерии, определяющие устойчивость молекул, которые были изложены в гл. 7 и 8. В этих системах все валентные атомные орбитали с достаточно низкой энергией заполнены связывающими или несвязывающими электронами а, геометрия молекул определяется отталкиванием валентных электронных пар. Поскольку атомы благородных газов обладают устойчивым электронным строением, эти элементы существуют в виде одноатомных молекул. Многие неметаллические элементы способны существовать в одной из двух или даже нескольких аллотропных форм в качестве примера можно привести углерод, существующий в виде алмаза и графита, а также кислород, элементарными формами которого являются О2 и О3 (озон). Размеры и строение молекул неметаллических элементов определяются теми же факторами, которые рассматривались в гл. 7 и 8. Некоторые из этих веществ будут подробно обсуждаться в разд. 22.5. [c.387]

С температурный коэфф. ли-Бейного расширения равен 93,0-10 град электрическое сопротивление (т-ра 18° С) — 1,3-10 ом-см удельная теплоемкость 0,052 кал г-град коэфф. теплопроводности , 04Л0 кал/см- сек- град. При нагревании под атм. давлением возгоняется. В парах элементарный Й., подобно др. галогенам, состоит из двухатомных молекул, распад к-рых становится заметным при т-ре 600° С. Для иолучения жидкого Й. необходимо, чтобы парциальное давление его паров превышало 90 мм (тройной точке И. на его фазовой диаграмме отвечает 116 С и 90 мм). Жидкий Й. хорошо растворяет серу, селен, теллур и йодиды многих металлов, образуя с йодидами комплексы. Растворим в органических растворителях в соль-ватирующих растворителях (спиртах, кислотах) дает растворы бурого цвета, в несольватирующих (углеводородах, эфирах, бензоле, сероуглероде) —фиолетового цвета. Хим. активность И. — наименьшая в ряду природных галогенов. Соединяется с большинством металлов и неметаллов, образуя соединение со степенью окисления — 1. Соединение Й. с водородом — йодистый водород Н1 — бесцветный газ, пл - 51° С, - 35° С получают его непосредственным соединением элементов, вытеснением йодистого водорода из солей Й. действием сильных минеральных к-т. Йодистый водород хорошо растворяется в воде (42 500 частей в 100 частях воды при т-ре 10° С), образуя йодистоводородную к-ту (макс. концентрация раствора при т-ре 20° С составляет 65%, плотность раствора 1,901 г см ). Соли йодистоводородной к-ты — йодиды щелочных и щелочноземельных металлов — хорошо растворимы в воде йодиды металлов III—V групп периодической системы нри этом часто гидролизуют. С кислородом Й. непосредственно не соединяется, косвенным путем можно получить окислы 12О4 и 12О5. При растворении Й. в щелочах образуются нестойкие [c.521]

Элементарное вещество натрий при комнатной температуре представляет собой мягкий бе.пый металл. Он состоит из атомов, правильно расположенных и образующих структуру (рис. 53), аналогичную описанной выше структуре меди, но н0 идентичную ей. Элементарное вещество хлор представляет собо11 зеленовато-желтый газ, состоящий из двухатомных молекул С12- Металлический натрий горит в хлоре и образует новое вещество, хлористый натрий (обычную поваренную соль) свойства этого соединения совершенно отличны от свойств обоих веществ, из которых оно получено. [c.74]

Азот — бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. В элементарном состоянии молекула азота двухатомна N2. При 0° и давлении 1 атм 1 л азота весит 1,2506 г. Газ превращается в бесцветную жидкость при —195,8° и в белое твердое вещество при —209,86°. Он слабо растворим в воде 1 л воды растворяет 23,5 мл азота при 0° и 1 атм. [c.120]

Третий тип взаимодействия, характерный для двух неполярных молекул, получил название дисперсионного. Хотя у обеих неполярных молекул дипольный момент равен нулю, вследствие пульсирующего движения электронного облака (или движения электронов внутри молекулы) в одной из молекул на мгновение возникает незначительный дипольный момент, который индуцирующе де 1ствует на соседнюю молекулу, и т. д. Между этими диполями возникает дисперсионное взаимодействие (рис. 43, в). Последнее тем больше, чем легче поляризуется молекула или атом и чем меньше расстояние ыежду взаимодействующим молекула П1. На этом типе взаимодействия основан процесс сжижения благородных и двухатомных элементарных газов, молекулы которых не имеют дипольного момента. [c.138]

При обычных условиях элементарный хлор — довольно тяжелый желто-зеленый газ с резким характерным запахом. Атомный вес хлора — 35,453, а молекулярный — 70,906, потому что молекула хлора двухатомна. Один литр газообразного хлора при нормальных условиях (температура 0° С и давление 760 мм ртутного столба) весит 3,214 грамма. При охлаждении до температуры минус 34,05° С хлор конденсируется в желтую жидкость (плотностью 1,56 г/см ), а при температуре минус 101,6° С затвердевает. При повышенном давлении хлор можно превратить в жидкость и при более высоких температурах вплоть до 4-144° С. Хлор хорошо растворяется в дихлорэтане и четыреххлористом углероде. [c.270]

Эта же самая неясность в терминологии перешла и к Дюма. Если Авогадро говорил молекулы и полумолекулы , то Дюма говорил атомы и полуатомы . Если Авогадро смешивал атомные веса Берцелиуса с молекулярными весами элементарных газов, то Дюма, смешивая атомные веса, полученные другими химиками, с атомными весами, полученными им по плотности паров простых тел (ртути, фосфора, мышьяка), фактически совершал ту же ошибку, чти и Авогадро. Но в то время как последнего это не привело к существенным ошибкам в выводах, ибо он имел дело только с двухатомными элементарными газами (а молекулярные веса негазообразных элементов он определил теоретически, исходя из правила о двухатомности молекул), то это самое смешение понятий приводит, однако, Дюма к неправильным выводам, ибо он исходил из плотности паров элементов, содержащих различное число атомов в молекуле. И поэтому историческая заслуга Годэна заключается именно в том, что он уничтожил эту терминологическую неясность, за которой скрывалось фактически нечеткое логическое разграничение двух понятий. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология