Кристаллическая форма простых

Г. Б. Бокий отметил, что затруднения, связанные с установлением периодических зависимостей свойств соединений от положения элемента в периодической системе, значительно уменьшаются, если сравнивать свойства кристаллических форм простых веществ, т. е. соединений элемента с самим собой . Действительно, все многообразие типов структур в этом случае удается свести к шести основным типам упаковки. Типичные металлы кристаллизуются в кубической центрированной, кубической (плотнейшей), гексагональной. Координационное число для кубической центрированной упаковки равно 8, а для гексагональной и плотнейшей кубической—12. Большое значение координационного числа обусловлено отсутствием направленности химической связи в кристаллах металлов и, соответственно, стремлением атомов (ионов) металла окружить себя максимальным числом соседей . Следующие три типа решеток менее четко определены — это молекулярные решетки, например решетки твердых кислорода и азота, решетки с координационным числом К=8—N и, наконец, все прочие структуры. [c.275]

От полиморфизма следует отличать аллотропию—явление, когда данный элемент способен существовать в виде различных простых веществ. Границы этих понятий не совпадают. Аллотропия относится и к различным кристаллическим модификациям элемента, совпадая в этом случае с полиморфизмом, и к различным по строению молекулам, различающимся по числу атомов в них (например, озон Оз и обычный кислород О2). С другой стороны, полиморфизм охватывает явления различия кристаллических форм не только простых веществ, но и химических соединений. [c.121]

Этот метод можно рассматривать как комбинацию описанных выше методов (использование защиты амино- и карбоксигрупп, конденсирующих агентов и т. д.), но с существенным упрощением, касающимся обработки промежуточных соединений в классическом варианте синтеза. При применении твердофазного синтеза устраняется необходимость выделять продукт каждой реакции в чистой кристаллической форме, избыток реагентов и побочные продукты отделяют с помощью простого фильтрования и отмывки соответствующими растворителями, [c.88]

Не следует путать полиморфизм с аллотропией — явлением существования элемента в виде различных простых веществ независимо от их фазового состояния. Например, кислород О2 и озон Оз — аллотропные формы кислорода, существующие в газообразном, жидком и кристаллическом состояниях. Графит и алмаз — аллотропные формы углерода и одновременно его кристаллические модификации. Понятия аллотропии> и полиморфизма совпадают для кристаллического состояния простого вещества. [c.12]

Используется также термин полиморфизм ( много форм ). Под этим термином часто понимают разные кристаллические структурные формы простого и сложного вещества говорят, например, о полиморфных модификациях металлов и сложных вещ,еств (Т 02, 8102 и др.). Необходимо эти два понятия — аллотропия и полиморфизм —разграничивать. Понятие аллотропия относят к модификациям простых веществ, которые образует один и тот же элемент, тогда как термин полиморфизм целесообразно применять при рассмотрении модификаций одного и того же сложного вещества (АиОз, ТЮг и др.) таким образом три понятия — аллотропия, полиморфизм и изоморфизм — получат свою логическую качественную дифференциацию. [c.33]

Существование аллотропических модификаций объясняется несколькими причинами 1) различным числом атомов в молекуле простого вещества (например, кислород О2 и озон Оз) 2) образованием различных кристаллических форм 3) образованием различных аморф- [c.119]

Химические свойства простых веществ. При рассмотрении физических свойств простых веществ подчеркивалось, что они в основном присущи макроскопическим количествам вещества (особенно в конденсированном состоянии). Что же касается химических свойств, то они главным образом определяются свойствами атомов или молекул, поскольку химическое взаимодействие всегда протекает на атомном или молекулярном уровне. Однако реально наблюдаемая химическая активность твердых простых веществ в заметной мере зависит, например, от величины поверхности соприкосновения, ее состояния, структуры кристалла и т.п., т.е. опять-таки от макроскопических характеристик. Так, мелкодисперсный цинк (цинковая пыль) значительно энергичнее взаимодействует с кислотами, чем гранулированный. Например, цинковая пыль восстанавливает азотную кислоту до аммиака, а гранулированный цинк — только до низших оксидов азота. Хорошо известна также способность многих металлов (А1, Ре, Т1, Сг и др.) к пассивации в агрессивных окисляющих средах, хотя сами эти металлы достаточно активны. Кроме того, различные модификации одного и того же простого вещества могут заметно различаться по химической активности (например, белый и красный фосфор). Таким образом, химические свойства простых веществ представляют собой единство атомной, молекулярной и кристаллической форм химической организации со всеми характерными для них особенностями. [c.249]

Химические элементы в свободном виде находятся в форме простых веществ. Явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различающихся по количественному составу или кристаллическому строению, называется аллотропией. [c.17]

Примерами смесей такого типа могут служить смеси веществ, образующих простые эвтектики с четыреххлористым углеродом, который существует в двух кристаллических формах с точкой перехода при —48°. [c.35]

Элементарный углерод существует в двух кристаллических формах — в виде алмаза (который уже обсуждался в гл. 10) и графита. Структура алмаза с тетраэдрическими углами между связями, образуемыми гибридизованными 5р -орбиталя-ми, присуща и другим элементам IV группы. Однако можно заранее предвидеть, что по мере увеличения длины связей твердость кристаллов со структурой алмаза должна уменьшаться. В ряду элементов IV группы тетраэдрической структурой алмаза обладают углерод, кремний, германий и серое олово межатомные расстояния увеличиваются в этом ряду от 1,54 А у углерода до 2,80 А у серого олова. По этой причине прочность связей уменьшается от очень большой у алмаза до очень слабой у серого олова. Серое олово представляет собой настолько мягкое вещество, что существует в форме микрокристаллов или просто порошка. Для элементов IV группы с кристаллической структурой типа алмаза характерно наличие диэлектрических свойств (другими словами, они являются изоляторами) и других ярко выраженных неметаллических свойств. [c.398]

Был предложен также метод кристаллизации [473]. Путем добавки подходящего органического растворителя (диэтиловый эфир) пептидил-ПЭГ быстро и количественно переводится в кристаллическую форму с образованием спиральной структуры, чем достигается простое отделение от низкомолекулярных компонентов и реагентов (рис. 2-22). Продолжительность реакции в этом методе такая же, как при обычном синтезе в растворе, но для получения оптимального превращения необходим избыток аци- [c.196]

Лишь один тип нестабильности не встречается в данной системе, а именно процесс кристаллизации. Как отмечал Уолтон [43], чем выше степень пересыщения, тем меньше размер критического зародыша кристаллизации. Такой зародыш может быть настолько малым по размеру, что не соответствует какой-либо отдельной кристаллической фазе. Эта твердая фаза формируется затем структурно неупорядоченно. Когда кристаллизуются простые соединения, имеется возможность быстрой перестройки ионов, или молекул в системе для того, чтобы удовлетворить требованиям минимума энергии. В случае же кремнезема энергетическое различие между аморфным и кристаллическим состояниями системы слишком мало. Более того, для разрыва силоксановых связей в системе и ее перестройки требуется высокое значение энергии активации. Поэтому не обнаруживалось никаких кристаллических форм в золях или гелях кремнезема даже после 25 лет старения ири комнатной температуре. [c.437]

Многие химические элементы образуют не одно, а несколько простых веществ. Эта способность химического элемента существовать в виде нескольких простых веществ называется аллотропией. Простые вещества, образованные одним и тем же элементом, называются аллотропными видоизменениями (модификациями) данного элемента. Явление аллотропии — наглядное подтверждение различия между простым веществом и химическим элементом. Существование аллотропных видоизменений связано с различным строением кристаллических структур простых веществ или с различием числа атомов, входящих в состав молекул отдельных аллотропных форм. Например, углерод имеет аллотропные формы алмаз, графит, кар-бин кислород — молекулярный кислород Og и озон Од. [c.30]

Формой многогранника называется совокупность всех его граней. Кристаллическая форма — один из важнейших внешних признаков минералов. Далее рассмотрены простые формы кристаллов, приведены наиболее распространенные формы минеральных индивидов высшей, средней и низшей категории. Статистические данные показывают, что чем симметричнее грань кристалла, тем чаще она встречается и лучше развита. [c.145]

Вещество должно плохо растворяться в выбранном растворителе на холоду и хорошо при нагревании примеси должны либо обладать более хорошей растворимостью в холодном растворителе, либо плохой — в горячем. Кроме того, растворитель не должен реагировать с кристаллизуемым веществом, должен способствовать образованию устойчивых кристаллов и легко удаляться с поверхности кристаллов при отмывании и высушивании. При выборе растворителя часто можно руководствоваться правилом подобное растворяется в подобном . Так, например, фенолы, карбоновые кислоты, низшие спирты и другие вещества, содержащие гидроксильную группу, легко растворяются в воде высшие сложные эфиры — в низших, высшие спирты — в низших спиртах и т. д. Однако это правило верно только для веществ простого строения, для сложных соединений оно не всегда соблюдается. Окончательный выбор растворителя можно произвести лишь опытным путем в пробирках с малыми количествами вещества, подвергаемого очистке. При этом отмечают растворимость вещества при нагревании и на холоду, кристаллическую форму выделяющегося осадка, его чистоту и т, п. [c.52]

У всех Кристаллических веществ важным признаком чистоты является, конечно, форма кристаллов. Наличие загрязнений, имеюш,их иную кристаллическую форму или находящихся в аморфном состоянии, может быть установлено иногда даже при простом рассмотрении, ио чаще по микроскопом. Иногда также бывает, что загрязнение кристаллизуется совместно с основным продуктом и не может быть непосредственно обнаружено. Одиако такие смешанные кристаллы часто имеют другую форму, чем чистое соединение в этом случае присутствие загрязнения можно установить, если имеется для сравнения чистый препарат. Проверка чистоты сульфокислот, затрудненная отсутствием определимых температур плавления, облегчается, с другой стороны, тем, что из иих можно полу шть многочисленные соли, часто обладающие хорошо различимой характерной формой кристаллов. [c.49]

Часто аморфные и кристаллические формы — это различные состояния одного п того же вещества. Так, известны аморфные формы ряда простых веществ (серы, селена и др.), оксидов (В2О3, Ог, ОеОг и др.). Вместе с тем многие аморфные вещества, в частности большинство органических полимеров, закристаллизовать не удается. [c.159]

В настоящее время AЯf, 293 известна примерно для 7500 веществ и частиц (для 5800 неорганических и 1700 оргрических), включая и разные агрегатные состояния и кристаллические формы веществ, а также свободные атомы, радикалы и газообразные ионы. Если к тому же присовокупить все значения, полученные другими разными методами, можно считать, что мы располагаем данными о теплотах образования примерно 8500 веществ и частиц. Легко видеть, что различные сочетания этих данных дают возможность определять путем простого расчета тепловые эффекты многих сотен тысяч разных химических реакций. В этом и заключается [c.54]

Некоторые вещества (как простые, так и сложные), могут существовать в нескольких кристаллических формах, называемых модификациями или полиморфными формами. Это явление впоследствии получило название полиморфизма (греч. poly — много, многое morphe — форма polymorphos — многообразный). Оно было открыто в 1821 г. немецким химиком Митчерлихом. [c.34]

Полиморфные превращения в одноком-понентной системе. Реальные диаграммы состояния даже простых веществ оказываются значительно сложнее. Это обусловлено способностью вешеств одного и того же состава существовать в различных кристаллических формах, или модификациях, каждая из которых обладает своими особенностями и характеризуется определенными физикохимическими свойствами. Различным модификациям отвечает собственное п1эле на диаграмме. Кроме того, появляются линии моновариантных равновесий, разграничивающие поля этих модификаций, и тройные точки. Предположим, что вещество имеет две устойчивые модификации а и р. На рис. 47 приведен пример возможной диаграммы состояния для рассматриваемого случая. В области устойчивых состояний имеются следующие линии моновариантных равновесий кривая аО—а-модификация — пар 00 — р-модифи-кация —пар СО — жидкость — пар 0 > — а-модификация — р-мо-дификация, О ё— -модификация — жидкость. Эти линии разграничивают следующие поля аОе — а-модификация еОО й—р-моди-фикация, гО С — жидкость, аОО С —пар. В этой области диаграммы имеются тройные точки О — а-модификация — р-мо-272 [c.272]

Механическое разделение [87]. Именно этим методом Пастер доказал, что рацемическая винная кислота в действительности представляла собой смесь ( + )- и (—)-изомеров [88]. В случае рацемической натрийаммониевой соли винной кислоты энантиомеры кристаллизуются раздельно — в одном кристалле собираются (-1-)-изомеры, в другом— (—)-изомеры. Такие кристаллы отличаются по внешнему виду, так как каждый кристалл несовместим со своим зеркальным изображением поэтому опытный кристаллограф может разделить их пинцетом [89]. Однако такого рода кристаллизация свойственна лишь некоторым соединениям, так что практически метод механического разделения используется редко. Даже натрийаммониевая соль винной кислоты кристаллизуется раздельно только при температуре ниже 27 °С. Более удобной разновидностью этого метода, хотя и не ставшей еще общепринятой, является посев рацемического раствора вместе с затравкой, вызывающей кристаллизацию только одного энантиомера [90]. Интересным примером механического разделения явилось выделение гептагелицена (разд. 4.2). Один из энантиомеров этого соединения, который, как оказалось, имеет необычно высокую величину вращения ([a]D =+6200°), спонтанно кристаллизуется из бензола [91]. В случае 1,Г-динаф-тила оптически активные кристаллы можно получить просто при нагревании поликристаллического рацемического образца соединения при 76—150 °С. При этом происходит фазовое изменение с переходом одной кристаллической формы в другую [92]. Следует отметить, что 1,1 -динафтил — одно из немногих соединений, которое можно разделить пинцетом по методу Пастера. В некоторых случаях разделение удается осуществить энантио- [c.160]

На существование кристаллогидрата указывает не только наличие явного максимума на кривой растворимости, но и простой излом кривой (рис. 5.8). Такой излом наблюдается, когда кристаллогидрат нестойкий и полностью разлагается при температуре ниже соответствующей максимуму. Изломы характерны и для полиморфных превращений. Точка J является точкой перехода одной кристаллической формы в другую, в данном случае гидратной в безводную. Выше температуры, соответствующей точке перехода, кристаллогидрат существовать не может, поэтому равновесие между раствором и твердым кристаллогидратом характеризуется кривой AJ выше этой температуры имеем кривую JD равновесия раствора с безводной солью. Кривая JD как бы передвинута налево, в результате чего максимум на кривой AJP оказывается скрытым (и представляется лишь умозрительно). Такие кривые называют кривымм со скрытым максимумом. [c.141]

В 1814 г. французский фиаик А. Ампер, чтобы объяснить кристаллические формы веществ, выдвинул гипотезу об определенном расположении элементарных атомов в соединениях. В 1814 г. в статье (письмо к К. Бертолле) Об определении отношений, в которых соединяются тела в соответствии с числом и относительным расположением молекул, составляющих нх интегральные частицы А. Ампер ппсал, что при одинаковой температуре частицы всех газов, простых или сложных, находятся на одинаковом расстоянии друг от друга. Число частиц является, согласно этому предположению, пропорциональным объему газа . [c.150]

Своеобразие коагулирования многовалентными ионами связано с процессом гидролиза. Во-первых, в результате конденсации простых продуктов гидролиза возникают полиядерные гидроксидные соединения, которые обладают гораздо более сильной коагулирующей способностью, чем катионы А1 +, Ре +. Во-вторых, для катионов А13+ и Ре + характерно образование соединений не только с ионами гидроксила, но и с ионизованными группами гидрофильных органических веществ фосфатными, сульфатными, карбоксильными и др. В-третьих, предполагается, что с ростом pH среды от 4 до 7 увеличивается степень полимеризации гидроксокомплексов, и поэтому полиядерные формы соединений алюминия можно рассматривать как промежуточное звено между простыми ионами и полиэлектролитами. Отсюда следует, что отрицательно заряженные органические примеси могут связываться с продуктами гидролиза многовалентных ионов, и в этом состоит механизм снижения цветности. Кроме того, некоторые исследователи допускают существование флокуляции, вызванной полимерными комплексами (полиэлектролитами), наподобие флокуляции высокомолекулярными соединениями. В-четвертых, при pH = 5—7,5 преобладают нерастворимые продукты гидролиза, прежде всего золь А1(0Н)з, а содержание растворимых форм ничтожно. Исследования гидроокиси алюминия показали, что первоначально образуются аморфные шарики размером 0,2 мкм, переход которых в кристаллическую форму протекает крайне медленно но возможен дальнейший рост частиц, которые при pH = 4—8 имеют в основном размер 2 мкм при pH = 8,5—9,3 преобладают частицы с размером 0,01—0,05 мкм. Золи гидроокисей алюминия и железа в дальнейшем превращаются в микрохлопья. В гелях Ре(ОН)з первичные частицы имеют размер 10—30 мкм. [c.341]

Аллотропия (от греч. alios — другой и tropos — способ, образ) — существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ (аллотропных модификаций), различных по строению и формам. Напр., углерод существует в виае графита и алмаза. Несколько простых веществ дают элементы сера, селен, фосфор, олово, железо и др. А. вызывается либо образованием различных кристаллических форм (аллотропия формы), либо различным числом атомов химического элемента в молекуле простого вещества (аллотропия состава, напр., кислород О2 и озон Оз). [c.12]

Поли.морфиз85 (от греч. ро у — много и morphe — форма) — свойство некоторых веществ (напр., железо, сера, кварц и др.) существовать в двух или нескольких кристаллических формах. Такие формы называются модификациями или полиморфными разновидностями, а переход одной модификации в другую называется полиморфным превращением. П. широко распространен среди минералов. П. простых веществ называют аллотропными модификациями (см. Аллотропия.) Полиолефины—продукты полимеризации ненасыщенных углеводородов этиленового ряда. Практическое значение имеют полиэтилен, полиизобутилен, а также сополимеры этилена, пропилена и изобутилена. [c.105]

Многие элевленты и соединения кристаллизуются в двух формах и поэтому называются диморфными. Так, белый фосфор относится к кубической системе, а черный — к гексагональной при кристаллизации железо образует как гранецентрированную решетку, так и объемноцентрированную серое олово имеет кубическую решетку, а белое — тетрагональную. Вообще говоря, две модификации обладают различными свободными энергиями, а следовательно, и различными давлениями пара при всех температурах, исключая точку перехода (Т,щ,), в которой кривые свойство — температура пересекаются. Переходы одной кристаллической формы в другую следует рассматривать как теоретически возможные при всех температурах вероятность таких переходов может изменяться в широких пределах. При низких температурах галогениды аммония кристаллизуются в объемноцентрированные кубы, а при более высоких тедшературах образуется простая кубическая решетка типа каменной соли размеры соответствующих ячеек показаны в табл. 10. Расстояние а между катионом II ближайшим к нему анионом равно, как мы видели, / /3/2 для решетки типа хлористого цезия и 1/2 для типа хлористого натрия. Значения а дпя двух модификаций упомянутых галогенидов приведены в третьем и седь- [c.484]

Реальность расчета пространственного строения олигопептидов, казалось бы, легко может быть выяснена прямым сопоставлением теоретических результатов с опытными данными. Однако эта обычно столь простая процедура в данном случае чаще всего оказывается невыполнимой по ряду причин принципиального и препаративного характера. Кроме Того, из-за недостаточной чувствительности и некоторых других ограничений, присущих известным экспериментальным структурным методам, сопоставление теории и опыта во многих случаях не имеет того решаю- Цего значения, которое ему придается традиционно. Начнем с рассмот- ния возможностей рентгеноструктурного анализа олигопептидов. В изучении пространственного строения низкомолекулярных пептидов применимость этого метода более ограничена даже по сравнению с белками. Оли-ГОпептиды обладают повышенной конформационной лабильностью, и получение их в кристаллической форме является трудноразрешимой задачей. Но даже если удается вырастить пригодные для рентгенострук-I Horo анализа кристаллы и получить дифракционную картину, возника-ter серьезные осложнения с ее интерпретацией. Для расшифровки рентгенограммы нельзя, например, воспользоваться-методом изоморфного замещения, поскольку внедрение тяжелых атомов в образующие кристал-Яическую решетку олигопептидные молекулы искажает их строение, т.е. данном случае в отличие от белков метод не является действительно Изоморфным. В то же время олигопептиды слишком сложны для использо- [c.283]

В принципе возможные тииы молекулярной или кристаллической структуры, состоящей нз заданного числа атомов, следовало бы выводить, исходя из известных требований образования химических связен, что позволило бы сопоставить реально наблюдаемые структуры со всеми мыслимыми (с точки зрения геометрии и топологии) вплоть до некоторого заранее установленного предела сложности, ибо очень важно знать, почему те пли иные принципиально возможные структуры никогда не встречаются в молекула.х пли кристаллах. Систематические исследования возможных структурных типов ис многочисленны в этой и следующей главах мы рассмотрим наиболее существенные элементы структурной геометрии — простейшие системы связанных точек и плотнейшие упаковки равных сфер. Зиаиие возможных типов трехмерных сеток уже проливает некоторый свет на вопросы такого, нанример, характера почему алмаз представляет собой систему колец из 6 атомов углерода и почему некоторые кристаллические формы В2О3 и Р2О5 состоят из колец, включаюш,их 10 атомов В (или Р) и [c.81]