Нафталин расположение молекул в кристалла

Самые слабые силы взаимодействия между частицами существуют в молекулярных кристаллах, к числу которых относятся, например, кристаллы диоксида углерода, серы, бензола, иода и азота. Эти вещества состоят из молекул, слабо взаимодействующих друг с другом. Взаимодействие между их молекулами относится к такому же типу, который описывается поправочным членом в уравнении Ваи-дер-Ваальса. В кристаллических веществах рассматриваемого типа расположение молекул определяется в основном их формой, дипольным моментом и поляризуемостью. Поскольку силы межмолекулярного взаимодействия невелики, для молекулярных кристаллов характерны низкие температуры плавления или сублимации, мягкость или хрупкость, а также необычайно высокое давление паров над их поверхностью. Наличие запаха у таких твердых веществ, как камфора, нафталин или иод, свидетельствует о том, что их молекулы легко испаряются с поверхности твердого вещества. Электропроводность молекулярных кристаллов очень мала, потому что в их молекулах существует ковалентная связь, и способность электронов перемещаться между молекулами оказывается чрезвычайно низкой. [c.176]

Рис. 2. Расположение молекул в кристалле нафталина [1].

Молекулярные кристаллы (например, твердый нафталин или твердый иод). Кристалл состоит из отдельных молекул, структура которых очень близка к структуре молекул в газовой фазе. Молекулы удерживаются вместе слабыми силами, свойства которых будут обсуждены в гл. 15. На рис. 10.4 показано расположение молекул в твердом нафталине. Каждая элементарная ячейка содержит две молекулы. [c.219]

Азулен представляет особый интерес ввиду необычной структуры его кристалла. Общее расположение молекул в нем сходно с расположением Б нафталине, показанном на рис. 2. Новой особенностью является беспорядочное расположение молекул в том смысле, что каждая молекула может произвольно занимать одно из двух антипараллельных положений [76]. Спектр кристалла при 4° К был измерен Хантом и Россом 151 ]. Длинноволновая система полос при 7000 А (/ = 0,009) является диффузной, ширина полос составляет 100 сж Хант и Росс объясняют это различиями взаимодействия между постоянными дипольными моментами молекул в возбужденном и основном состояниях. Беспорядок в направлениях постоянных дипольных моментов дает разброс энергий перехода, и, следовательно, относительно большую ширину полосы. [c.561]

Молекулы р-производных нафталина образуют однотипные слои симметрии 21 [1]. Эти слои (рис. 353) расположены в плоскости аЬ ячейки и создаются трансляцией по й и операцией плоскости скольжения а или трансляцией по а и операцией 2 вдоль Ь. Сечение аЬ имеет для всех этих кристаллов весьма сходные размеры, а именно порядка 8 X б А. Взаимное расположение молекул нафталина совпадает в основных чертах с расположением молекул в кристаллах р-произ-водных. Это вполне естественно, так как при плотной упаковке нафталиновых ядер именно р-положения молекул выступают из слоя. Поэтому различия строения р-производных н их отличие от нафталина объясняются разной упаковкой слоев, обусловленной различием формы и размеров группы, находящейся в -положении. Небольшие изменения взаимного расположения нафталиновых ядер также объясняются взаимодействием накладывающихся слоев упаковка в слое приспособляется к наиболее удобному наложению слоев. [c.239]

Детальная структура спектров флуоресценции органических кристаллов была подробно рассмотрена Вольфом [34] в его обзоре, охватывающем как спектры поглощения, так и спектры люминесценции. Первым приближением к молекулярному кристаллу является модель ориентированного газа. Подобного рода система составлена из ориентированных молекул, но они не взаимодействуют друг с другом. Если расположение молекул известно, то переходный момент для любого направления в пространстве может быть получен просто суммированием проекций значений для свободных молекул по всем молекулам в кристалле. Это приближение очень грубо для большинства систем, кроме примесных кристаллов и других разбавленных систем. Обычно необходимо учитывать слабое взаимодействие между молекулами, что приводит к теории экситонных уровней и измененным правилам отбора, к рассмотренной выше теории Давыдова [8, 71]. Вольф дает подробное описание и интерпретацию спектров бензола, гексаметил-бензола, нафталина, антрацена, фенантрена и ряда простых производных бензола и нафталина. Более кратко обсуждены результаты, полученные для [c.125]

Кристаллы с молекулярной решеткой построены из целых молекул, закономерно расположенных в пространстве. Таковы, например, кристаллы многих органических соединений (бензола, нафталина и др.). В них связь между частицами, образующими кристалл, обусловлена теми же силами, что и притяжение между молекулами жидкости или газа. Силы эти имеют тоже электрический характер они много слабее, чем силы химической связи. Поэтому кристаллы с молекулярной решеткой обладают более низкими температурами плавления и меньшими теплотами плавления, большей летучестью и меньшей твердостью. [c.91]

Частицами, образующими кристалл и расположенными в пространстве в определенном порядке, могут быть ионы (разноименно заряженные, как в хлористом натрии, или одноименно заряженные, как в металлах), нейтральные атомы (одного и того же элемента, как в алмазе, или различных элементов, как в карборунде) или целые молекулы, как в бензоле или нафталине. [c.77]

Ван-дер-Ваальс связал неидеальное поведение газов при сжатии с существованием между атомами или молекулами в газовой фазе слабых сил притяжения. Эти силы присутствуют также в жидком и твердом состояниях. Так, кристаллы благородных газов имеют структуры, в которых одноатомные молекулы удерживаются в плотноупакованном расположении благодаря существованию сил Ван-дер-ваальса. Те же самые силы вызывают появление молекулярных связей , соединяющих, например, отдельные двухатомные молекулы в твердых структурах галогенидов. Многие органические кристаллы, например нафталин, имеют структуры, в которых отдельные молекулы соединены молекулярными связями. Низкая точка плавления таких кристаллов указывает на то, что эта связь является очень слабой по сравнению с ковалентной или электровалентной связями ( 42 кДж/моль). [c.139]

Приведенная на рис. 2 схема расположения уровней имеет самый общий предварительный характер и требует дальнейших подтверждений. Авторы заметки [24] обратили внимание на близость термической энергии активации электропроводности в монокристалле антрацена 1.65 эв высоте триплетного уровня молекулы антрацена 1.8 эв. По нашему мнению, это совпадение, весьма показательное само по себе, страдает тем недостатком, что измерения электропроводности проводились для антрацена на воздухе. Между тем было показано, что сорбция кислорода органическими кристаллами резко снижает термическую энергию активации электропроводности. В случае монокристалла нафталина энергия активации в 3.7 эв, наблюдаемая в вакууме, снижается до 1.5 эв при измерениях в кислороде давлением в 12 атм. [25]. Первое значение выше значения энергии триплетного уровня молекулы нафталина (2.6 эв), но ниже его синглетного уровня [c.326]

ЛЛпольные моменты 1Д значение дипольного вклада в энергию решетки совершенно ничтожно. Для более полярных молекул этот вклад может быть несколько больше. В реальных кристаллах реализуется обычно такое расположение молекул, которое отвечает как минимуму энергии диполь-ципольного взаимодействия Е , так и минимуму дисперсионного взаимодействия [17]. Очевидно, что роль электростатических взаимодействий, вызываемых наличием в молекулах моментов более высоких, чем дипольные (квадрупольных, окгупольных и т.п.), еще менее существенна. Например, для нафталина вклад квадрупольного взаимодействия не превышает 0,4 ккал/моль [18]. [c.204]

Оказалось возможным доказать, что у гексаметилбензола, в кристаллах которого молекулы расположены в параллельных плоскостях, переходный момент полосы В находится в плоскости ядра. В случае нафталина метод не может быть применен непосредственно, ввиду того что молекулы, расположенные в кристалле очень близко, взаимно влияют друг на друга, вызывая значительное изменение спектра по сравнению со спектром вещества в растворе или в газовой фазе (расщепление полос по Давыдову). Поэтому измерению подвергаются смешанные кристаллы (строение которых определено рентгеноструктурным анализом) нафталина с веществом, не поглощающим в рассматриваемой области, а именно с гексаметилбензолом. При этом было установлено, что полоса В нафталина поляризована параллельно, а полоса Ед перпендикулярно продольной оси молекулы (Мак-Клюр, 1954 Спонер, 1955 г.). Полоса Е1 обусловлена продольной поляризацией, как этого требует теория (Крейг, 1954 г.) При помощи этого метода было найдено также, что наиболее выдвинутая полоса антрацена поляризована перпендикулярно продольной оси молекулы, что оправдывает ее отождествление с полосой Еа нафталина. Полосы Е, о которых сказано выше, являются полосами поперечной поляризации (полосами х, вызываемыми разрешенным переходом того же типа, что и у полос Е1). [c.567]

Расстояния С—С, сходные с имеющимися в бензоле, находят в конденсированных ароматических углеводородах, например в нафталине (СюНа) или антрацене (СиНю). На фиг. 59 и 60 показано расположение атомов в молекуле нафталина и антрацена. Фиг. 61 иллюстрирует характер размещения молекул нафталина в структуре кристалла. Слои в графите (фиг. 18) представляют неограниченную в двух измерениях предельную форму конденсации бензольных колец здесь расстояния С—С = 1,42 А. [c.96]

Жидкость вблизи точки плавления. Переход к кристаллу. Экспериментальные данные (рис. 4,5) показывают, что при подходе к точке плавления различные жидкости ведут себя по-разному (см. второй раздел). В одних из них (бензол, циклогексан, циклогексанол, KNOз) распределение цнтeн ивнo tи в сплошном спектре релеевской линии 1е претерпевает качественных изменений. Более того, оно сохраняет свою основную структуру даже при переходе в твердую фазу. Это видно из сравнения кривых к и ж на рис. А, а и 5, о для бензола. Здесь следует сразу же отметить, что граничащая с точкой илавления твердая фаза характеризуется ориентационным беспорядком в расположении молекул. Для другой категории веществ (нафталин) качественное изменение спектра, а именно появление максимумов (малых частот) происходит при кристаллизации. Наконец, такие вещества, как пиридин, толуол, п-дихлорбензол. обнаруживают максимумы в спектре и в жидкой фазе. В указанном отношетти они отличаются от рассмотренных выше ассоциированных жидкостей [c.251]

Из этой таблицы наглядно видно тол<дественное расположение молекул в кристаллах всех членов соответствующего ряда. Одно из сечений ячейки в каждом ряду остается примерно неизменным один из параметров возрастает на величину, равную удлинению молекулы. В первых двух рядах длина молекулы должна увеличиться на ширину бензольного ядра, т. е. на 2,4 А (2 >< 1,40 /2)- Ось с ячейки антрацена на 2,5 А больше оси с ячейки нафталина, а ось с ячейки нафтацена на 2,32 А больше оси с ячейки антрацена. Ясно, что направление длинной оси молекулы близко к оси с. Сечения аЬ всех трех ячеек близки по форме. У нафталина и антрацена слои молекул аЬ обладают одинаковой симметрией в структуре нафтацена эта симметрия нарушена. Мы полагаем, что в кристалле нафтацена молекулы занимают два независимых центра инверсии, что позволяет им образовать слой аЬ почти такой же, как если бы эти молекулы были связаны осью 2 . [c.242]

АМИНОНАФТОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ — соединения, имеющие общую формулу k,H5(NH2)(0H)(S03H) или ioH iNHjJIOHjiSOgHj. . Существует неск. изомеров А. в соответствии с различным расположением групп, входящих в молекулу нафталина. А. — бесцветные кристаллы в большинстве случаев мало растворимы в воде, практически нерастворимы в обычных органич. растворителях растворяются в воде в присутствии щелочных реагентов (едкой щелочи, соды, аммиака и т, п.), причем превращаются в растворимые в воде соли. Химич. свойства А. определяются свойствами функциональных групп. В результате замещения атомов водорода в сульфогруппах на металлы образуются соответств. соли соли щелочных металлов большинства А. растворимы в воде, соли остальных металлов, как правило, мало растворимы. При действии на А. ангидридов и хлорангид-ридов к-т образуются N-ацильные производные типа [c.92]

На рис. 5.11 приведен один из разре- эле ктронной пл тГ в зов распределения электронной плотности кристалле НЬЗЬг в молекуле нафталина СюНа (по плоскости, проходящей через ядра атомов). Из диаграммы видно, что все промежутки между атомами углерода характеризуются одинаковым рельефом электронной плотности. Это говорит в пользу модели сопряжения, а не чередования одинарных и двойных связей. Однако на диаграмме места расположения атомов водорода (см. внешнюю контурную линию), обладающих малой массой, лишь слегка намечаются и поэтому судить о распределении электронной плотности вблизи них нельзя. В подобных структурах положение легких атомов также определяется с относительно малой точностью. [c.121]

Различие в числе линий и их расположении в спектрах малых частот дает основание предполагать, что, несмотря на близость строения молекул, строение кристаллов, а также число молекул в элементарной ячейке этих соединений различно и они не изоморфны друг другу. На основании числа наблюдаемых линий можно, в частности, предположить, что решетка п-хлоранилина имеет две молекулы в элементарной ячейке, а решетка п-броманилина — четыре и коэффициент плотной упаковки и-хлоранилина выше коэффициента -броманилина. Если верно первое предположение, то заключение о коэффициентах плотной упаковки для данных кристаллов хорошо согласуется с известным из органической кристаллохимии фактом, что увеличение числа молекул в элементарной ячейке приводит обычно к снижению коэффш[иентов плотной упаковки кристаллов. Так, например, бензол (2 = 4) имеет коэффициент плотной упаковки 0,681, а дифенил (2 = 2)— 0,740, нафталин (г = 2) — 0,702. [c.228]

Функции, полученные из уравнения с помощью операций фактор-группы, являются функциями подобного же вида, принадлежащими разным местам элементарной ячейки, заданным одним из значений индекса . Линейные комбинации уравнения (19) и его преобразований могут быть составлены так, чтобы они принадлежали представлениям фактор-группы. Пример будет приведен ниже . Даже если вектор к не равен нулю, может, однако, случиться, что он инвариантен по отношению к определенным операциям фактор-группы. Эти операции образуют подгруппу фактор-группы, названную Бокартом и др. [5] группой волнового вектора. Из функций [уравнение (19)], принадлежащих к-му представлению группы трансляций, тоже могут быть составлены такие комбинации, которые обладают свойствами представлений группы волнового вектора. В качестве примера для простого кристалла нафталина и антрацена (Р21/й) уже было показано, что для к = О волновые функции кристалла преобразуются подобно представлениям фактор-группы. Сг/г, приведенным в табл. 1. Существуют два занятых места, пронумерованных 1 и 2, и /2 молекул в каждом наборе молекул, связанных трансляцией. Из операций фактор-группы, приведенных в табл. 1, как вращение, так и отражение переводят набор 1 в набор 2 и наоборот. Инверсия переводит каждый набор сам в себя, а представления фактор-группы должны иметь те же самые характеры ( или и), что и волновые функции молекулы. Прежде чем рассматривать другие операции, следует найти соотношение между системами координат молекул в этих двух местах. Это делается следующим образом. Предположим, что прямоугольная правовинтовая система осей совмещена с осями симметрии молекулы в месте 1 элементарной ячейки при выбранном произвольно положительном направлении. Тогда расположение осей для молекулы в месте 2 будет определяться преобразованием исходных осей с помощью операций 0/1. Теперь преобразование функции при помощи каждой операции симметрии фактор-группы фиксировано, а следовательно. [c.521]

Стивенс [191] исследовал влияние ориентации молекул на флуоресценцию и перенос энергии у некоторых кристаллических ароматических углеводородов. В случае протяженных плоских ароматических молекул, таких, как нафталин, антрацен, фенантрен и хризен, флуоресценция кристалла весьма напоминает флуоресценцию раствора. Примерно зеркальное соотношение между флуоресценцией и поглощением этих молекул позволяет установить, что излучающими частицами являются мономеры. С другой стороны, в случае молекул, которые имеют форму, более или менее напоминающую диск, флуоресценция кристалла представляется в виде широкой бесструктурной полосы, значительно смещенной в длинноволновую область спектра по сравнению с соответствующей флуоресценцией раствора. Этот класс соединений включает пирен, перилен, 1,12-бензперилен, коронен, овален, 3 4-бензпирен и 20-метилхолантрен. Аналогичные результаты были получены [157] для тонких пленок пирена и перилена. Стивенс объясняет эти явления очень сильным взаимодействием между молекулами в последнем случае. Возникает оно вследствие значительно более тесного расположения и большего перекрывания плоскостей молекул, чему благоприятствует тип кристаллической решетки для класса молекул, имеющих форму диска. Подтверждение этих представлений получено при рентгенографических исследованиях [175], которые показали, что для таких протяженных плоских молекул, как антрацен, кристаллическая решетка такова, что перекрывание ix-орбиталей происходит только между соседними параллельно ориентированными молекулами. В этом случае взаимодействие в низшем возбужденном синглетном состоянии мало по сравнению с внутримолекулярной энергией. Это приводит лишь к небольшому смещению флуоресценции в длинноволновую область спектра (100 см ) и не вызывает исчезновения колебательной структуры. С другой стороны, молекулы, имеющие форму диска, предпочтительно образуют решетку, в которой элементарная ячейка содержит пару почти полностью перекрывающихся соответствующих молекул с межплоскостным расстоянием примерно 3,5 А. Взаимодействие оказывается сильным, наблюдаются явно выраженное смещение флуоресценции в длинноволновую область и потеря структуры. Фергюсон [82] в случае флуоресценции кристалла пирена наблюдал также [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология