Связь слоистых соединениях графита

Как показано на рис. 3.5, графит имеет слоистое строение, кристаллическая структура образует две разновидности гексагональную и ромбическую, В первой положение чередующихся слоев и атомов углерода по вертикали повторяется череа один слой, а во второй — череа два слоя. Гексагональная кристаллическая структура является стабильной формой. При пропускании электрического тока графит обнаруживает поразительную анизотропию удельное сопротивление вдоль слоев составляет от 4-Ю" до 7-10 Ом-см, а в направлении, перпендикулярном слоям,— от 1-10 до 5-10- Ом-см. Как считают, это объясняется тем, что атомы углерода образуют между собой зр -гибридизованные а-связи, а в направлении, перпендикулярном слоям, электроны (л-электроны) свободно перемещаются вдоль поверхности слоя. Химически графит более реакционноспособен, чем алмаз, при высокой температуре он соединяется с кислородом, медленно превращаясь в диоксид углерода. Графит окисляется также такими сильными окислителями, как азотная кислота и др. образующийся так называемый окисленный графит представляет собой химическое соединение сложной структуры, содержащее кислород и водород. Кроме того, графит способен включать в промежутки между слоями атомы, молекулы и ионы, давая соединения, многие из которых проявляют замечательные свойства (гл. 5, разд. 2). [c.102]

Кристаллы ряда полициклических кубовых красителей, таких, как Виолантрон, Изовиолантрон, Индантрон, Антантрон, Флавантрен и других, состоят из элементарных ]ячеек моноклинной пространственной группы и имеют плоскую структуру, близкую к графиту, и слагаются из пакетов плоских молекул, расположенных зигзагообразно друг к другу под углом 130° (см. рис. 1.2). В пакетах молекулы сдвинуты таким образом. Что соответствующие атомы в близлежащих один над другим слоях находят друг на друга. Расстояние между слоями равно 3,4—3,45 А, т. е. лишь немного больше, чем расстояние между чешуйками в графите (3,36 А). Взаимная ориентация слоев в последнем такова, что под ц. над центром шестиугольника (с расстоянием С — С = = 1,42 А) расположены атомы углерода двух близлежащих слоев и полная вертикальная трансляция равна удвоенному расстоянию между слоями. Атомы в шестигранной сетке графита, образующей каждый слой, связаны весьма прочными гомеополярными связями. Связи между атомами углерода, расположенными в разных слоях, вандерваальсовы, т. е. сила сцепления между чешуйками слабая. Все это сближает структуру графита со структурой многих краси- телей. Исходя из функциональных групп на поверхности твердых тел, решетку графита, слоистая структура которого обусловливает его легкую расщепляемость по плоскостям спайности [144], считают прототипом структуры ароматических соединений [96]. Благодаря графитоподобному строению некоторые кубовые красители, например Индантрон, нашли применение в высокотемпературных [c.87]

В связи с поиском наиболее перспективных элементов, удовлетворяющих этим требованиям, активно проводятся исследования и разработка так называемых литиевых элементов, в которых используются органический электролит и литиевый отрицательный электрод. Основным направлением этих исследований является определение вещества положительного электрода, которое сочеталось бы с литиевым электродом наилучшим образом. В качестве объектов исследования выбирались различные соединения фтора, начиная с СиР и В результате было выяснено, что фториды металлов не дают положительного эффекта, в частности не позволяют решить проблему саморазряда. Однако было впервые обнаружено, что фторированный графит, представляющий собой слоистое соединение фтора и углерода, является превосходным веществом для изготовления положительного электрода. [c.132]

В отличие от графита у нитрида бора очень высокое электрическое сопротивление, которое возрастает с увеличением чистоты [817]. Это мягкое вещество (твердость 1—2) оно хорошо раскалывается по плоскостям, параллельным плоскостям кристаллических решеток [346]. Хотя нитрид бора иногда добавляется в смеси, его смазывающие свойства, по-видимому, уступают свойствам графита [775]. Значение теплоемкости, соответствующее закону Дюлонга и Пти, не достигается даже при 900° С [649]. Попытки выяснить тип связи в нитриде бора предпринимались многими исследователями [123, 131, 780, 781]. Ввиду слоистой структуры нитрида бора интересно отметить, что он так же, как и графит, образует слоистые соединения [199, 200]. Добавки, которые удавалось ввести до настоящего времени,-представляют собой молекулярные образования молекулы, внедряющиеся между сетками нитрида бора, отличаются от молекул, внедряющихся в графит (гл. V). [c.86]

Образование остаточных соединений наблюдалось также в процессе приготовления слоистых соединений при анодном окислении графита. Если одновременно с приготовлением слоистого соединения исследуется изменение его физических свойств и, в частности, электрического сопротивления, то после замены полярности электродов на обратную, как правило, сравнительно легко удаляется только часть сорбированного материала. Количество оставшегося в графите вещества составляет более или менее постоянную долю первоначально внедренного количества, которая зависит от природы используемого графита. Как показывает химический анализ, даже продолжительная промывка водой не приводит ни к дальнейшему изменению физических свойств, ни к дополнительному удалению материала, внедренного 1в самом начале [408]. В этом случае для выяснения природы связи добавки в остаточном соединении необходимо установить, происходит ли внедрение добавки между углеродными гексагональными сетками остаточных соединений или она удерживается с помощью иного механизма. [c.151]

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]

Черный фосфор имеет слоистую структуру подобно графитовой. В этом, так же как и в черном цвете, можно усматривать одно из указаний на сходство углерода и фосфора, стоящих на одной диагонали в Системе (алмаз и белый фосфор — оба бесцветны). Слои атомов фосфора в кристалле черной модификации связаны ослабленной связью друг с другом (как и в графите), но внутри слоя каждый атом фосфора прочно соединен с тремя другими атомами (рис. 153). [c.277]

Все это подтверждает, что клетки могут возникать вследствие связывания идентичных атомов при условии образования достаточного числа связей в необходимых направлениях. До сих пор не обнаружено соединений, в которых атомы или молекулы газа полностью заключены в такие клетки. Известен частичный захват в слоистых структурах, во всяком случае в соединениях с графитом (глава шестая, раздел V, Ж). В графите кратные связи атома углерода с тремя соседними атомами, каждый из которых имеет подобные связи, расположенные в той же плоскости, обусловливают плоскостную структуру, характерную для этой формы углерода. Атомы других типов или атомы углерода с другими валентными характеристиками могут нри некоторых условиях присоединяться к слоям графита и образовывать более совершенные замкнутые структуры. [c.411]

В связи с разносторонними требованиями предъявляемыми к смазочным материалам для обработки металлов резанием (см. гл. 4), в них обычно вводят различные компоненты. Это присадки и добавки, улучшающие смазочные свойства ПАВ, выполняющие функции эмульгаторов, стабилизаторов и смачивателей противокоррозионные и бактерицидные присадки, а также присадки, предотвращающие вспенивание. Даже компоненты одного и того же назначения могут относиться к разным классам химических соединений. Рассмотрим свойства, особенности строения и области применения наиболее характерных типов применяемых веществ. К ним относятся жиры, их производные и жирозаменители (продукты окисления парафинов и петролатумов, нафтеновые и смоляные кислоты и т. п.), высокомолекулярные спирты, продукты сульфирования углеводородов, органические сульфиды, эфиры кислот фосфора, хлорорганические соединения, органические соединения, содержащие серу, хлор и фосфор, соли неорганических кислот и твердые порошкообразные вещества слоистого строения, обладающие анизотропными механическими свойствами (графит и дисульфид.молибдена). [c.183]

Слоистые минералы или глины, такие, как галлозит [22, 27] или монтмориллонит, способны к набуханию и взаимодействию со многими органическими веществами, с которыми они образуют комплексоподобные продукты. Эти минералы не отличаются избирательностью, и устойчивость их комплексов часто зависит от того, возникают ли водородные связи. Неизбирательные слоистые комплексы образует также графит, их иногда называют слоистыми соединениями. [c.497]

Рентгеновские исследования спелевого графита и углерода отжига показывают, что их структуры почти идентичны структуре естественного графита [497]. Эти выводы подтверждают также результаты более поздних исследований [677, 1088]. Однако пластинчатый и зернистый графит, а также углерод отжига обладают, по-видимому, менее совершенной структурой, чем спелевый графит. Это различие можно объяснить, если предполол<ить, что первоначально образуется соединение со слоистой структурой, в состав которого входит железо [365]. Эти соображения интересны в связи с ранними работами, в которых также высказывается предположение о возможности образования слоистого соединения графита с железом [560, 859] (см. разд. V. 2). При окислении наружных слоев в углероде отжига в центре гранулы получается [c.28]

Простейшей слоистой структурой обладает графит. Расстояние С—С внутри слоя (141,7 пм) вдвое больше ковалентного радиуса углерода в ароматических соединениях (длина связи С—С в бензоле равна 139 пм),а расстояние С—С между слоями (335 пм) вдвое превышает ван-дер-ваальсов радиус углерода. Слои удерживаются вместе слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Многие вещества могут внедряться между [c.471]

Как следует из гл. IX, графит претерпевает ряд окислительных процессов, которые приводят к образованию газообразных продуктов, особенно при высоких температурах, где необходимая для этого перестановка связей протекает с достаточно высокой скоростью. При обычных температурах графит реагирует гораздо слабее и образует кристаллические соединения, в которых, однако, сохраняется слоистый каркас углеродных ядер. Это обстоятельство позволяет считать такие материалы кристаллическими соединениями графита это соображение подтверждается еще и тем, что при восстановлении указанных соединений, как правило, опять получается графит с почти неизменивщимся каркасом. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология