Алмаз, строение

Рис. XIV, 1. Строение графита и алмаза

Величина энтропии сложным образом отражает всю совокупность свойств соединения в данном его агрегатном состоянии. Из таблицы, приведенной ниже, видно, что энтропия веществ зависит от молекулярного веса (и увеличивается с его ростом в ряду близких по свойствам веществ), от агрегатного состояния веществ (н возрастает при переходе от твердых тел к жидким и особенно к газообразным), а также от кристаллического строения (ср. энтропии графита и алмаза), изотопного состава (Н О h DjO) н структуры молекул (н-бутан и изобутан). [c.101]

Важной характеристикой макромолекулы является величина отношения площади ее поверхности к размеру (массе). Молекулы, разумеется, не имеют поверхности. Таким образом, макромолекулами данного твердого вещества являются твердые тела одного и того же состава, строения и молекулярной массы не менее некоторой критической величины. Монокристаллы алмаза, граната, цеолитов представляют собой макромолекулы. Кусок каменного или древесного угля, стекла или других некристаллических твердых тел — тоже макромолекула соответствующего твердого вещества. [c.16]

Учение о химической связи должно ответить на вопросы почему атомы объединяются в молекулы, кристаллы Почему химические соединения имеют тот или иной состав, то или иное строение Почему, например, атомы водорода объединяются в двухатомные молекулы, атомы углерода образуют кристалл алмаза, а атомы натрия и хлора — ионный кристалл хлорида натрия [c.41]

Сочетая одновременное действие высокого давления и высокой температуры, оказалось возможным впервые искусственно получить некоторые минералы, встречающиеся в природе, а также получить новые кристаллические формы многих соединений, неизвестные в природных соединениях. Так, были получены три новые кристаллические формы ЗЮа. Нитрид бора ВК, получаемый при обычных давлениях в форме, близкой по строению графиту, в условиях высокого давления и высокой температуры (около 1500° С и 65 000 атм) образуется в форме, сходной с алмазом по кристаллической структуре и сравнимой с ним по твердости (ее называют иногда боразоном). В настоящее время при высоком давлении и высокой температуре осуществляется искусственное получение алмазов. [c.241]

Простые атомные твердые вещества — алмаз, кремний и другие неметаллы и металлы, а также ионные соединения мы рассматриваем в этой главе наряду с органическими и неорганическими полимерами, так как все эти вещества построены посредством межатомных связей. Для полимеров характерно пребывание в аморфном состоянии, когда вещество имеет непериодическое, но во многих важных случаях регулярное, т. е. закономерное строение. О строении аморфных веществ, как, впрочем, всех веществ вообще, можно судить по их остову, т. е. непрерывной цепи, сети или каркасу атомов, связанных межатомными связями. [c.38]

Энтропия элементарного твердого вещества зависит от строения его аллотропной формы. Структура алмаза, например, более упорядочена, чем структура графита, и энтропии их составляют 5 , = 2,38 э. е. 5,р = 5,73 э. е. [c.79]

Полезно подчеркнуть, что свойства веществ в кристаллическом состоянии зависят не только от состава и условий существования, как в случае газов и жидкостей, но и от внутреннего строения. Так, хорошо известно, что хотя алмаз и графит совершенно одинаковы по составу, однако по своим свойствам они резко различны. Алмаз, например, обладает наибольшей твердостью по сравнению со всеми другими природными материалами (вспомним алмазное бурение) графит же, наоборот, очень мягок и применяется для смазки трущихся металлических поверхностей, изготовления карандашей и т. д. [c.121]

Строение синтетических поликристаллических алмазов БАЛЛАС и КАРБОНАДО [c.156]

Структура (С2Г)п имеет принципиально отличающуюся от (СГ)п модель строения [6-169]. Углеродные слои в этом соединении остаются плоскими. Атомы фтора внедряются в каждый второй слой углеродной матрицы [6-170]. На рис. 6-60,а показано взаимное расположение атомов фтора и углерода в (С2Г)п. Атомы фтора ковалентно связаны с атомами углерода в направлении, перпендикулярном углеродным плоскостям. Две трети атомов фтора имеют в ближайшем окружении 2 атома углерода и одна треть — 3 атома углерода, как и у (СГ) . Длина С—Г связи равна 0,138 нм а С—С связи — среднеарифметическому значению длин связей в графите и алмазе (0,147 нм). Атомы фтора образуют в упаковке (СгГ)п гребни. Последние входят во впадины последующего слоя (рис. 6-60, б). В результате обеспечивается плотный контакт между слоями. Такое упорядоченное состояние упаковки соответствует отдельным фрагментам кристалла, имеющим свой центр кристаллизации, которые в совокупности образуют мозаику. [c.391]

Полимеры трехмерного строения. Высокомолекулярные вещества, обладающие трехмерным остовом, если это простые вещества, вроде алмаза, германия, кремния, или несложные соединения, вроде кварца 8162, представляют собой правильные кристаллы. Но уже такие соединения, как кремнезем, при сравнительно быстром отвердевании образуют аморфное вещество (стекло). Аморфное, стеклообразное состояние характерно для веществ, в строении которых имеется трехмерный остов, связанный прочными направленными межатомными связями. [c.42]

Остов полимеров. В наиболее ясно выраженном виде остовы разных видов существуют в строении атомных соединений, что не удивительно, так как преобладающие в строении этих соединений ковалентные связи отличаются не только направленностью, но и прочностью. Так, в органических соединениях часто встречаются цепные, слоистые и каркасные остовы, построенные из атомов углерода, соединенных а-связями. Цепочечный остов можно обнаружить в твердом парафине, в полиэтилене (рис. 20) трехмерный— в активированном угле, в алмазе. Остовы всех этих трех видов часто имеют ароматические соединения. Подобным двухмерным, слоистым остовом обладает графит. [c.78]

Из сказанного выше вытекает, что кристаллическое состояние является важным и интересным для изучения, но все-таки одним из частных состояний твердого вещества. Не менее важно и интересно не периодическое, но регулярное состояние вещества. В подобном состоянии находятся высокомолекулярные, в частности, белковые вещества. При таком взгляде на твердое вещество кристаллическая решетка перестает быть основой для его изучения. И все наше внимание сосредоточивается на остове твердого вещества, тем более, что, как отмечалось выше, в отличие от абстрактной кристаллической решетки остов — реальный объект — непрерывная цепь, сеть или каркас, построенные из атомов, соединенных атомными связями. Остов может быть выделен в свободном состоянии, если в него входит достаточное количество вещества, равное, как, например, показывает опыт выделения кремнекислородных и углеродных остовов, по крайней мере 40% массы исходного твердого соединения. Остов — это носитель дальнего порядка, задаваемого межатомным взаимодействием. Отсюда следует, что изучение химического строения, конструирование и сборка атомных моделей вещества — старые надежные методы химического исследования — являются главными методами изучения твердого вещества. Вместе с тем настало время для конструирования и химической сборки твердых веществ и притом не только сравнительно простых, но и самых сложных веществ, в том числе различных материалов. При этом, конечно, следует руководствоваться не только химическими соображениями. Необходимо принимать также в расчет выводы теории устойчивости и прочности материала. Эта теория целиком основывается на учете межатомного и межмолекулярного взаимодействия и химического строения. Например, жесткость материала характеризуется модулем Юнга Е. При этом исходят из того, что, нагружая твердое вещество, мы действуем непосредственно на его межатомные связи. Отсюда ясно, что различие величины Е для разных веществ обусловлено различием жесткости самих химических связей. Модуль Юнга равен для алюминия всего 0,8-10 кГ/мм , для сапфира—4-10 а для алмаза 12-Ю кГ/мм . Именно исключительная прочность и жесткость связей С — С в алмазе делает его самым твердым и жестким из твердых веществ. [c.243]

Как согласуется характер изменения твердости и стандартной энтропии в ряду С (алмаз)—81 — Ое р-8п — РЬ с их строением [c.85]

На рис. 11 приведены схемы строения атомных решеток алмаза и графита. В силу своеобразия структуры графит имеет очень малую прочность связи по плоскостям спайности кристалла, тогда как алмаз обладает огромной твердостью, поскольку все атомы углерода в его кристаллической решетке расположены друг от друга на одинаковом расстоянии. [c.32]

Особенности строения кристаллических решеток графита н алмаза приводят к заметному различию их физических и химических свойств. Алмаз — изотропное вещество, т. е. все его физические свойства не зависят от направления, в котором они рассматриваются. Графит, напротив, — анизотропное вещество, легко колется на пластины в направлениях, параллельных атомным пло- [c.95]

Примером трехмерного неорганического высокомолекулярного соединения может служить алмаз, состоящий из атомов углерода. В кристалле алмаза каждый атом углерода связан с четырьмя другими ближайшими атомами углерода. Кристалл алмаза можно считать одной гигантской молекулой, лишенной ряда свойств, типичных для обычных молекул. Вследствие такого строения алмаз не способен набухать, не растворяется ни в одном из растворителей и обладает очень большой твердостью. Структура графита и алмаза показана на рис. XIV, 1. [c.421]

ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО — простое тело, однородное вещество, состоящее из атомов одного и того же химического элемента форма существования химического элемента в свободном состоянии алмаз, графит, уголь (состоят из атомов углерода, но отличаются по своему строению н свойствам), кислород и озон (отличаются по числу атомов в молекуле и по свойствам) и т. д. [c.205]

Она зависит от молекулярной массы — для родственных веществ увеличивается с ее ростом от агрегатного состояния — увеличивается при переходе от твердого к жидкому и от жидкого к газу от кристаллического строения (графит, алмаз) от изотопного состава (Нз и Ог, НгО и ОгО), от структуры молекул (н-бутан и изобутан). [c.77]

Величина энтропии сложным образом отражает всю совокупность свойств соединения в данном агрегатном состоянии. Она зависит от молекулярной массы — для родственных веществ увеличивается с ее ростом от агрегатного состояния — увеличивается при переходе от твердого к жидкому и от жидкого к газу от кристаллического строения (графит, алмаз) от изотопного состава (Нг и Ог, НгО и ОгО), от структуры молекул ( -бутан и изо-бутан). [c.66]

В атомных решетках атомы связаны за счет ковалентной или металлической связи. Примерами веществ с атомно-ковалентной решеткой являются алмаз, диоксид кремния SiOj. Строение ковалентных кристаллов можно 0б7 .ЯСИИТЬ представлением о направленности [c.101]

К.ак видно на рис. 126, температура плавления простых веществ в периодах вначале возрастает, затем падает. Наименьшую температуру плавления имеют простые вещества с молекулярной структурой, Б особенности одноатомные простые вещества s- и р-элементов VHI группы (благородные газы). В обычных условиях простые вещества молекулярного строения являются газами, жидкостями или относи-тель(ю легкоплавкими твердыми телами. Наиболее тугоплавки алмаз и кремний, имеющие ковалентные атомно-коордннационные решетки. [c.235]

По внутреннему строению карборунд представляет собой как бы алмаз, в отором половина атомов углерода равномерно заменена гтомамн кремния, (аждый атом углерода находится в центре тетраэдра, в вершинах которого рас-юложены атомы кремния в свою очередь каждый атом кремния окружен по-(обным же образом четырьмя атомами углерода. Ковалентные связн, соединяю-цле все атомы в этой структуре, кан и в алмазе, очень прочны. Этим объяс-1яется большая твердость карборунда. [c.509]

Изучение ультратон к их срезов. Метод реплик, передавая строение только видимой, геометрической поверхности частицы, не дает представления о ее внутренней структуре, которая может заметно отличаться от строения видимой поверхности вследствие прошедших реакций гидратации и гидролиза. Метод получения ультратонких срезов с поверхности твердого тела (толщиной около 0,1 мкм) позволяет восполнить этот пробел и изучить и внутреннюю, и внешнюю истинную физическую структуру частиц. Для приготовления срезов применяют специальные приборы — микротомы и ультрамикротомы, в которых режущим инструментом является равномерно и точно движущийся нож из алмаза или зеркального стекла. [c.142]

Частицами, образующими кристалл, закономерно располагающимися в пространстве, могут быть ионы (разноименно заряженные, как в Na l, и одноименные, как в металлах) или нейтральные атомы (одного и того же элемента, как в алмазе, и различных элементов, как в Si ), или целые молекулы, как в кристаллах льда или бензола. В соответствии с этим связи между частицами кристалла по характеру более разнообразны, чем связи, с которыми мы познакомились, рассматривая строение молекул. Кроме тех же ионной и ковалентной связей, в кристаллах имеются металлическая и межмолекулярная связи. Наряду с этими основными видами связей в кристаллах нередко проявляются водородные и иоиодипольные связи. [c.124]

Адамантан, обладающий весьма своеобразным полиэдрическим строением, впервые был выделен из годонинской нефти (Чехосло-накия) его исследовали в 1933 г. Это кристаллическое веществе , которое плавится при 269 °С (сама высокая температура плавления среди всех известных углеводс родов). Молекула адамантана состоит из трех конденсированных циклогексановых колеи, имеющих форму кресла. Пространственное положение атомов углерода в молекуле адамантана такое же,как и в кристаллической решетке алмаза. [c.130]

В последнее время исследователи все больше начинают рассматривать различные модификации углерода как полимеры так, они представляют алмаз как пространствеиный иолиме[), в отличие от слоистого полимера графита, существующего как бы в двух измерениях. Карбин — третья модификация углерода, открытая советскими учеными [55], представляет собой полимер линейного строения с чередующимися одинарными и тройными связями (—С = С—С = С—) , где п может достигать 100 и более. Прочность связей в карбпие в результате эффекта сопряжения превышает прочность связей, существующих в кристаллах алмаза и графита, что весьма осложняет его получение. [c.51]

Родоначальник подгруппы — углерод (лат. сагЬопеит) существует в свободном виде в двух аллотропных модификациях — графит и алмаз,— резко различающихся по строению и свойствам (см. ниже). Углерод — один из важнейших элементов в природе. Его соединения составл.чгот основу живей природы — флоры и фауны. [c.130]

Объясните строение алмаза исходя и.ч нрсдставления об участии в химической связи, р -гибридных орбиталей атомов углерода. Почему алмаз отличается высокой твердостью [c.99]

При таком строении в углеводороде нет никакого напряжения связей и модель его имеет шарообразную форму. Формула углеводорода такая же, как у терпенов С оНхв- Название свое он получил от слова адамант — алмаз, так как имеет решетку алмаза. [c.97]

Ножкина A.B., Лаптев А.И., Салимон А.И. Строение синтетических поликристаллических алмазов БАЛЛАС и КАРБОНАДО ..........156 [c.13]

В атомных решетках атомы связаны за счет ковалентной или металлической связи. Так, атомно-ковалентная решетка у алмаза (рис. 85). Строение ковалентных кристаллов определяется типом гибридизации орбиталей со-ставляюш,их их атомов. В кристалле алмаза, например, каждый из атомов углерода посредством электронов 5р -гибридных орбиталей связан с. четырьмя соседними атомами углерода. Координационные числа [c.135]

По рисунку, изображающему кристаллическое строение алмаза, подсчитайте, сколько электро1юв входит во внешний электронный слой каждого атома углерода в алмазе. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология