Энергия связи между слоями

Графит состоит из непрерывного ряда слоев, параллельных основной плоскости, гексагонально связанных атомов углерода. Ближайшее расстояние между атомами в плоскости, равное стороне шестиугольника, составляет 1,42 А. Располагая слои в той пли иной последовательности, можно получить различные структуры графита. Атомы углерода в слое связаны тремя равноценными с-связями. Дополнительные связи образуются я-электро-нами, орбитали которых несколько перекрываются. Коллективизация я-электронов в графитовом слое придает его электрическим и оптическим свойствам металлический характер. Величина энергии связи между атомами углерода в плоскости составляет по различным данным от 340 до 420 кДж/г-атом, а величина энергии связи между слоями не превышает 42—84 кДж/г-атом [ 1 ]. [c.20]

Типичным примером вещества с ярко выраженной анизотропией является графит. Кристаллическая структура графита представлена параллельными слоями атомов углерода. Все углы между связями равны 120 °С (хр -гибридизация орбиталей атомов углерода). Энергия связи между атомами в слое за 168 Дж/моль слои связаны силами Ван-дер-Ваальса с энергией связи в десять раз более слабой ( 17 Дж/моль). Это и является причиной особых механических свойств графита — легкости скольжения слоев относительно друг друга и смазочных (мажущих) его качеств. [c.160]

Минералы с трехслойной структурой (2 1), обычно представители монтмориллонитовой группы, обладают повышенной растворимостью по сравнению с двухслойными глинистыми минералами, о связано с высокой степенью неупорядоченности кристаллической решетки, обусловленной нестехиометрическими замещениями в их структуре, с небольшой энергией связи между слоями, со способностью образовывать межслоевое пространство, ограничивающееся одноименными по качеству анионными стенками. В него возможно проникновение ионов, выделяющихся в процессе гидратации цемента. Поэтому происходит ослабление структурных связей в кристаллической решетке глины и тем самым создаются благоприятные условия для извлечения из нее реактивных ЗЮа и АЬ Оз с последующим взаимодействием их с гидратирующимся цементом. [c.130]

Графит состоит из непрерывного ряда слоев, параллельных основной плоскости, гексагонально связанных атомов углерода. Ближайшее расстояние между атомами в плоскости составляет 0,142 нм, а между соседними слоями 0,3345 нм. Величина энергии связи между атомами углерода в плоскости составляет по различным данным от 340 до 420 кДж/г-атом, а величина энергии связи между слоями не превышает 4,2-8,4 кДж/г-атом, Возможны два типа идеальной кристаллической решетки фафита гексагональная с четырьмя атомами углерода в элементарной ячейке и ромбоэдрическая структура. [c.7]

Принимая во внимание тот факт, что расстояние между соседними слоями графита (3,35 А) значительно превосходит длину связи С—С в кристалле алмаза (1,55 А), можно ожидать, что энергия связи поверхности кристалла алмаза с графитовым зародышем будет равна энергии связи между слоями графита, т. е. [c.27]

IV. 2, 1. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ МЕЖДУ СЛОЯМИ [c.89]

Графит имеет слоистую структуру (рис. 18.1), в которой плоские слои образованы правильными шестиугольниками из атомов углерода. Электронные орбитали атомов углерода в таких слоях находятся в состоянии з э -гибридизации. Одинарные связи, образующиеся в результате перекрывания гибридных орбиталей, дополняются делокализованными по всему слою п-связя-ми, поэтому кратность каждой из связей С—С равна 1,33, энергия связи составляет 480 кДж/моль. Атомы углерода каждого слоя располагаются против центров шестиугольников соседних слоев (верхнего и нижнего). Слои графита связаны между собой слабыми силами Ван-дер-Ваальса энергия связи между слоями равна 17 кДж/моль. Вследствие этого графит легко расслаивается на чешуйки. [c.337]

Оторвавшийся слой материала за счет освободившейся энергии связей между частицами начнет движение в направлении [c.25]

Дебаевская температура теплоемкости меньше, чем у графита вследствие более прочной энергии связей межд у слоями за счет возникающего взаимодействия зарядов углеродных слоев с ионами щелочных металлов. С ростом ступени внедрения эта величина растет и в пределе приближается к дебаевской температуре графитовой матрицы. [c.274]

Таким образом, на поверхности раздела металл — раствор образуется так называемый двойной электрический слой, подобный конденсатору. Обе обкладки его лежат по разные стороны поверхности раздела. Между электродом и раствором устанавливается некоторая разность электрических потенциалов, а процесс перехода катионов в раствор прекращается, т. е. достигается равновесие. Величина указанной разности потенциалов зависит главным образом от двух причин. Первая определяется энергией связи между катионами и электронами внутри металла. Типичные металлы, легко отдающие свои валентные электроны (малая работа выхода электрона), отличаются более сильной тенденцией к переходу в раствор. Соответственно, потенциал металла но отношению к раствору будет более отрицательным, чем в случае металлов с большим сродством к электрону. [c.103]

Смазочные свойства графита, дисульфида молибдена и других кристаллических материалов основаны на их слоистой структуре. Внутри слоя молекулы связаны прочной химической связью. Между слоями связь осуществляется значительно более слабыми межмолекулярными силами. Слабая связь между слоями позволяет пластинам свободно перемещаться друг относительно друга с небольшими затратами энергии и низким коэффициентом трения. Под влиянием высокого давления в [c.963]

Эти факты позволяют понять, почему и в случае двух катионов, которые при нанесении в отдельности дают весьма близкие величины Rf, может иметь место разделение вследствие взаимного вытеснения, благодаря чему ниже расположенный катион вытесняет выше расположенный при этом не наблюдается перекрывания, между пятнами этих ионов образуются даже пустые зоны. Это следует понимать так, что в результате насыщения обменника катионом выделяются ионы , что понижает величину pH на границе пятна этого катиона. Выделившиеся ионы вытесняют катион с меньшей энергией связи со слоем. [c.464]

Можно считать, что энергия связи между соседними плоскостями, содержащими сложенные макромолекулы, должна быть незначительной. Поэтому в полимерах, образующих складки, не все кристаллографические плоскости равноценны. Возможно, что при переходе из кристаллического состояния в газокристаллическое (см. ниже) прежде всего начинает нарушаться порядок между слоями. Так, если складкообразование происходит в плоскости (110), то рефлексы (110) должны быть более чувствительны к изменению температуры, чем какие-либо другие. [c.80]

В главах IV и V мы видели, что справедливость теории никоим образом не может быть доказана тем, что некоторые экспериментальные данные удовлетворительно укладываются на теоретические кривые изотерм адсорбции. Несмотря на хорошее согласие уравнений (9) и (10) с опытом (см. рис. 64 и 65) нетрудно доказать, что поляризационная теория не отвечает явлению полимолекулярной адсорбции аргона. Дело в том, что поляризация второго слоя адсорбированного газа, вызванная первым слоем, уже совершенно недостаточна, чтобы составить основную часть энергии связи между двумя адсорбционными слоями. [c.201]

Пинскер [95, 96] указывает, что такой особый вид полиморфизма возможен лишь у слоистых решеток и порождается тем, что связи между атомами в слое значительно сильнее, чем между атомами, находящимися в разных слоях. Потенциальная энергия такой решетки состоит в основном из энергии связей внутри слоев, и только незначительный вклад в энергию решетки вносит межслоевое взаимодействие. Переменные структуры будут отличаться друг от друга в энергетическом отношении энергиями взаимодействия между слоями. [c.159]

Периодические коллоидные структуры — это пластичные или ква-зипластичные твердые тела с присущим для них характерным сочетанием прочности, упругости, пластичности и вязкости. Прочность системы зависит от энергии связи между частичками, которая обусловлена природой, размером и формой их, а также свойствами адсорбционных слоев. [c.20]

Такой слой создается на границе металл — раствор в том случае, когда энергия сольватации катионов металла больше, чем энергия связи между электронами и ионами в металле. В противном случае двойной слой образуется в результате избирательной адсорбции ионов какого-либо одного знака, например катионов, составляющих его внутреннюю обкладку (рис. 63). Внешняя же обкладка образуется избыточными анионами раствора. Такой двойной слой является по существу также адсорбционным. [c.200]

Механические свойства периодической структуры определяются наличием в ней пространственной сетки из взаимодействующих дисперсных частиц и жидких прослоек [69]. Прочность системы зависит прежде всего от энергии связи между частицами, которая, в свою очередь, является функцией природы, размера и формы последних, а также свойств адсорбционных слоев. Опыт показывает, что химическая природа некоторых коллоидных структур (почвы, керамические массы) оказывает небольшое влияние на их структурно-механические свойства и минералогический состав, но степень дисперсности и форма частиц во многом определяет эти свойства 8, 10]. Такая зависимость свидетельствует о близости сил притяжения у родственных веществ (глинистых минералов), а также о важном значении геометрических параметров микрообъектов для энергетики дисперсной системы, что было рассмотрено в главе И и обсуждено в работе [410]. [c.97]

Ответ. Вот несколько примеров а) При торможении автомобиля между тормозной колодкой и тормозным барабаном образуются новые связи. Они образуются на мгновение, затем разрушаются. При этом энергия движения автомобиля переходит в тепло (нагреваются тормозные колодки). При резкой остановке части тормозов связываются очень прочно. В этом случае образуются и разрываются связи между шинами и поверхностью дороги слышится характерный звук. Таким образом, явления трения включают в себя образование и разрушение связей. б) Смазывание велосипеда вызывает образование новых и сравнительно прочных связей между поверхностью металла и смазочным маслом. Масло отделяет одну металлическую поверхность от другой, что уменьшает возможность образования связей между ними. Поскольку связи между слоями смазки слабы, трение уменьшается, в) Поджаривание хлеба не только делает его хрустящим, но и вызывает превращение крахмала в сахаристые продукты, более сладкие, чем крахмал, г) Питание состоит из проглатывания сложных веществ (пищи) и из дальнейшей их переработки во все более и более простые продукты. В конце концов главными продуктами процесса оказываются углекислота и вода. Во время этого процесса выделяется большое количество энергии, за счет которой поддерживается температура человеческого тела, происходят различные физиологические процессы и за счет которой человек движется, д) При кипячении жидкостей разрываются связи, которые удерживают молекулы вместе. Освободившиеся молекулы начинают двигаться в газе более или менее независимо друг от друга. Плавление также связано с разрывом связей, удерживающих молекулы твердого вещества вместе. То же относится и к растворению, е) Процесс мышления, а также работа органов чувств человека сопровождаются очень сложными химическими превращениями. При этом разрывы и образование связей вызывают появление электрического тока. Этот ток распространяется по телу опять-таки посредством изменения химических связей. Когда на него реагирует какой-либо орган, то это проис- [c.139]

Энергия связи между активной группой молекулы и ее радикалом определяет способность присадки вступать в химическую реакцию с поверхностью трения и, следовательно, образовывать модифицированный слой, снижающий скорость изнашивания и уменьшающий возможность задира. Чем меньше энергия связи, тем в большей степени проявляется указанная способность противозадирных присадок. В пользу этого утверждения свидетельствует наличие связи между работой выхода электрона и такими свойствами материалов, как поверхностная энергия, поверхностная прочность (износостойкость), антикоррозионные свойства. С увеличением поверхностной энергии металл становится хрупким. [c.88]

Внутри слоя связи между атомами ковалентные, образованы 5р -ги6ридными орбиталями. Взаимод. между слоями осуществляются ван-дер-ваальсовыми силами. Для природного (цейлонского) Г. межслоевое расстояние при нормальных условиях 0,3354 нм. Энергия связи между слоями гексагон. Г. составляет 16,75 Дж/моль (15°С), 15,1 Дж/моль (-134,15°С). Энергия связи С—С в слое 167,6 Дж/моль (II18 С). [c.607]

В предположении, что энергия связи подложки с зародышем равна энергии связи между слоями кристаллического вещества. Здесь е — удельная краевая свободная энергия, не зависящая от температуры, — степень заполнения поверхности при равновесии. Для двухкомпонентной смеси (метан и водород) [c.33]

Процессы усадкв как изотропного.так и анизотропного углерода связаны с перестройками менее прочных связей, чем процессы роста с/, 002 (разрыхления) структуры. Таким образом, для достижения графитовой структуры, характеризуемой наименьшей е/ 0Q2=O.335 нм. требуется сравнительно невысокая энергия связей между слоями кристаллита. Таким образом, рентгеноструктурным анализом с применением ЭШ получены следующие результаты [c.153]

Величина энергии связи между слоями до сих пор остается предметом дискуссии. Полученные рядом авторов оценочные значения лежат в интервале 10—20 ккал/г-атомС [124, 899] (ср. П. 4.1 и II. 4.3). С другой стороны, из зависимости между энергией и длиной связи [283] следует, что значение энергии 7,9 ккал1г-атом С должно соответствовать расстоянию 3,41 А (ср. II. 4). [c.91]

Потенциодинамический метод имеет определенное преимущество в информативности перед методом кривых заряжения, как и любой метод определения производной искомой функции перед интегральным методом. Это особенно проявляется при изучении образования адсорбированных атомов — адатомов, возникающих из ионов раствора при их адсорбции на поверхности электродов до того, как оказывается термодинамически возможным образование соответствующей фазы ( дофазовое выделение вещества). Фактически рассмотренную выше адсорбцию водорода и кислорода на платине можно трактовать как процесс образования адатомов, так как слой Яадд возникает из ионов HjO+ значительно раньше (на 0,35—0,4 В), чем начинается выделение молекулярного водорода, а адсорбированные атомы кислорода образуются за счет разряда молекул воды или ионов ОН при потенциалах, лежащих отрицательнее обратимого кислородного на 0,5—0,6 В. Образование адатомных слоев (или субмонослоев) до достижения равновесных потенциалов соответствующих систем описано в настоящее время при адсорбции большого числа катионов (Си +, Ag+, РЬ +, Bi +, Sn +, Hg2+, Т1+ и др.) и анионов (1 , S и др.) на электродах из Pt, Rh, Pd, Au и других материалов. Причина этого явления состоит в том, что энергия связи между металлом-субстратом и атомом-адсорбатом оказывается во многих случаях значительно больше, чем энергия связи между атомами в фазе адсорбата. [c.202]

Минералы группы каолинита имеют строго упорядоченную структуру 1 1, где смежные слои прочно сочленены водородными связями, активная поверхность их обусловлена лишь разрывом связей на краевых участках кристаллов и малая поверхностная энергия (вследствие этих обстоятельств), высокая энергия связи между отдельными слоями минералов этой группы определяет их небольшую растворимость и невысокую реакционную способность по отношению к гидратирующемуся цементу. Кроме того, повышенное содержание А1аОз в глинистом минерале, характерное для каолинитовой группы, способствует образованию в результате реакции с Са (0Н).2 дополнительного значительного количества по сравнению с другими глинистыми минералами гидроалюминатных кубических фаз, содержащих кремнезем и представляющих собой низкокремнеземистые гидрогранаты. [c.130]

Однако на фоне хорошо развитой коагуляционной структуры с большой энергией связи между частицами еще более заметны спады прочности (например, через 1,5 ч в системе СдЗ — палыгорскит — вода (рис. 73, )), наступающие в результате изменения в поверхностных слоях вяжущего, при переходе первичного плотного гидрата С З в менее основный или при превращениях эттрингитово-го обволакивающего покрова на цементных зернах. В такие моменты происходит разрыв старых контактов и возникновение новых, чаще всего по-прежнему за счет вандерваальсовских сил или Н-связей. Постепенно начинается становление более прочной конденсационно-кристаллизационной структуры. Естественно этот период наступает раньше в системах, гидратирующихся при более высоких температурах. И в этом случае проявляются деструкции, вероятно, возникающие из-за отслоения гидратных новообразований, выкристаллизовавшихся на поверхности глинистого минерала и в связи с разложением цепочечной структуры палыгорскита при разрыве 31— —О—31-связей в условиях повышенных температур и усиленного растворения в щелочной среде. [c.147]

Примерно те же рассуждения применимы и для объяснения четно-нечетного эффекта у карбоновых кислот, хотя конкретный механизм упаковки их молекул в кристаллах иной, а кристаллическая рещетка выглядит, пожалуй, красивее, чем углеводородная. Основная часть молекулы карбоновой кислоты-это та же зигзагообразная цепочка метиленовых групп —СН2—, так что молекулы в кристалле также образуют частокол из параллельных цепочек. Но если на одном из концов такой цепочки находится та же метильная группа —СНз, что и в предельных углеводородах, то на другой расположена карбоксильная группа —СООН. А две такие группы могут притягиваться друг к другу за счет водородных связей гораздо сильнее, чем метильные или метиленовые группы. Поэтому в кристаллах карбоновых кислот молекулы образуют парные слои, в которых они располагаются наклонно относительно плоскости, разделяющей два соседних слоя, причем угол наклона зависит от четности молекулы, т.е. от того, смотрят ли концевые группы СН3 и СООН в одну или в разные стороны относительно оси молекульь Предполагают, что именно разный угол наклона определяет неодинаковую энергию взаимодействия между слоями четных и нечетных кислот. Например, в зависимости от угла наклона цепей между этими группами возможно образование одной или двух водородных связей, как это показано на рис. 27. Липшяя водородная связь, да еще умноженная на огромное число молекул в слое, существенно упрочняет кристаллическую рещетку. [c.106]

Свойства фторированного графита в качестве смазки тщательно изучались NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства), так как в космосе требуются смазки с хорошими антифрикционными двойствами при высоких предельных значениях FV, больших колебаниях давления (от атмосферного до вакуума) и температуры. Было найдено, что фторированный графит при самых разнообразных условиях обладает хорошими антифрикционными свойствами. По мнению Н. Ватанабэ (Университет Киото), это объясняется тем, что "во фторированном графите очень высокие энергии свяли между атомами фтора и углерода, которые не снижаются ни на воздухе, ни при высоких температурах и давлениях. Кроме того, тт-электроны графита расходуются на образование сильных ковалентных связей с атомами фтора, в результате чего прочность связи между слоями становится очень слабой и слои легко скользят друг по другу". [c.126]

Последнее уравнение показывает, что в приповерхностном слое конденсирую гея компоненты с небольшим поверхностным натяжением. На это же указывает описанная выше линейная связь работы поверхности с теплотой сублимации. Из уравнения (2.15) следует, что состав поверхности легкоплавкого сплава индий — свинец должен меняться в соответствии с экспоненциальной функцией от обратной температуры. Однако для. количественной оценки состава модель идеального раствора иногда неприемлема, и в таких случаях в уравнение можно вводить энергию связи между соседними атомами. На рис. 2.8 показаны результаты теоретического и экспериментальг ного определения состава объема и поверхности медно-никелевого сплава. Экспериментальное определение состава поверхности проводилось методами ионной спектроскопии и хемосорбции. [c.21]

Расположение ионов в Л. р. определяется их гид-ратацие — способностью связывать воду, отни.мая ее от гидратированных молекул растворенного вещества или частиц дисперсной фазы. Изучение механизма влияния ионов неорганич. солей на свойства водных р-ров и дисперсных систем показало наличие тесной связи между энергией гидратации ионов и способностью их солей повышать поверхностное натяжение воды. Интенсивное взаимодействие ионов с водой означает, что энергия связи между ионом и молекулой воды больше энергии взаимного притяжения молекул воды (т. е. ион сильнее втягивает молекулы НзО с новерхности вглубь, чем это имеет место в чистой воде, что и повышает поверхностное натяжение). Энергия гидратации ионов возрастает при переходе от ионов низшей валентности (зарядности) к ионам высшей валентности, а при одинаковой валентности — с уменьшением радиуса ионов (см. Ио 1ный радиус). В Л. р. катионы расположены в порядке возрастающей величины их радиуса, что совпадает с расположением их в периодич. системе элементов Д. И, Менделеева (в данном случае существен закономерно нарастающий объем этих ионов). Апионы обычно слабее гидратируются, чем катионы, т. е. их стремление уйти в глубь раствора с его поверхности выражено слабее. В результате этого поверхностный слой водных р-ров солей обычно заряжен отрицательно. В Л. р. закономерно нарастает способность аниона отрицательно заряжать поверхность водного р-ра по отношению к воздуху. Л. р. ионов определяют их способность вызывать коагуляцию коллоидных р-ров, причем различия в пороге коагуляции, особенно для золей с отрицательно заряженными частицами, могут быть очень значительными. Чем слабее гидратация ионов, тем больп[е их способность адсорбироваться на гидрофобных поверхностях. Способность нонов к адсорбции растет в Л. р. в направлении от 80 к СК8 , поэтому ионы СК8 оказывают обычно стабилизирующее действие на дисперсные системы. У катионов различия в адсорбируемости выражены слабее. Места членов Л. р. ионов не являются строго постоянными и могут изменяться в зависимости от условий (pH р-ра, концентрации соли, темп-ры). Действие Л. р. ионов на высаливание или набухание белков зависит прежде всего от pH раствора, напр, анионы в кислой среде, когда ионы белков заряжены положительно, по высаливающему действию располагаются в ряд СЛ 8 >)">... и т. д., т. е. имеет место обращение Л. р. Подобное обращение наблюдается у Л. р. катионов на щелочной стороне от изоэлектрич. точки, где высаливающее действие ионов падает от Сз+ к Г1+. Количественная характеристика закономерности Л. р. выражается ур-нием N = к Н — Я ), в к-ром Н ш — соответственно энергии гидратации иона и высаливаемого вещества (напр., желатина), к — константа, N — величина, [c.486]

Из приведенной зависимости видно, что энергия возрастает приблизительно прямо пропорционально порядку связи, т. е. так, как изменяется и силовая постоянная. Энергии связей можно ориентировочно определять из полученной зависимости их от порядка связи (см. рис. 4). Порядок же связи определяется по длине связи (см. рис. 3). Воспользовавшись этим приемом, найдем энергию углерод-углеродных связей в слое графита и энергию меж-слоевых связей. Полученные значения равны соответственно 100—ПО и 10 ккал г-атом. Бернштейн 171, изучая энергию связей углеводородов, вычислил энергию связей между атомами углерода в слое графита. Она равна 113 ккал г-атом. Энергия межцепочечных связей в структуре карбина, оцененная по порядку связи, составляет около 2Ъ ккал г-атом. [c.16]

Необходимо также учитывать, что повышение параметров теплоносителей при малой теплопроводности резины покрышек вызывает большую неравномерность температуры по толщине изделий. Для наружных участков, соприкасающихся с пресс-формой и диафрагмой, требуются температуростойкие резиновые смеси с большим плато вулканизации, не склонные к реверсии, а для внутренних— быстро вулканизующиеся. Это мешает унификации применяемых резиновых смесей и усложняет производство. Повышение температуры пресс-форм, кроме того, вызывает необходимость охлаждения покрышки со стороны формы (для предотвращения перевулканизации протектора), что крайне нежелательно, так как ведет к перерасходу энергии и удлинению цикла вулканизации, а иногда (например, при нагреве форм в плитах) вообще невозможно. Вследствие этого следует стремиться проводить вулканизацию покрышек при возможно более низкой температуре. В этом случае при прочих равных условиях улучшается качество резин лучше отформовывается рисунок протектора и боковины легче предотвращается перевулканизация частей покрышки, соприкасающихся с греющей поверхностью становится возможным применять смеси с меньшим плато вулканизации. Кроме того, при выемке покрышки из формы она менее подвержена опасности расслоения и сколов вследствие механических деформаций, так как при более низких температурах прочность резин и связи между слоями корда выше. Это особенно важно для покрышек из синтетических каучуков, так как с повышением температуры их прочностные показатели заметно снижаются. [c.372]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология