Длина связи кристаллах

Межъядерные расстояния в молекулах можно оценить разными методами, в первую очередь сравнением в рядах сходственных соединений. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов гдв = Ra + Rb. Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах I2, ВГа, I2 и других или в кристаллах элементов С, Si и др., определяют радиусы атомов С1, Вг, I, С, Si и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Rh или Rp, для лучшего согласия с опытными значениями где. Так получена система ковалентных радиусов Полинга (табл. 8). Для соединений с заметной по- [c.104]

На форму и размеры частиц, образующих структуру (каркас) консистентных смазок, химический состав масел оказывает очень малое влияние. Частицы мыл одного и того же химического состава в смазках в зависимости ет условий кристаллизации, дополнительной термообработки, вязкости масла и некоторых других факторов могут сильно различаться по форме и размерам. Чем больше вязкость масла, тем длиннее образуются кристаллы это связано с тем, что скорость образования зародышей новых кристаллов мыл меньше и больше растут уже образовавшиеся лентообразные частицы. Однако при очень больших вязкостях масла образования лент не происходит, а получается мелкозернистая масса. , [c.656]

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]

Вследствие тетраэдрического расположения водородных связей кристалл льда имеет алмазоподобную структуру типа a-ZnS и -ZnS (см. рис. 236). Поскольку водородная связь длиннее ковалентной, структура льда в отличие от ZnS довольно рыхлая и имеет много свободных полостей. Этим объясняется необычно малая плотность льда и способность образовывать так называемые клатратные соединения (стр. 285). [c.137]

Определите, какой должна быть длина связи I (Ыа —С1) в кристалле поваренной соли, если куб с ребром 10 м имеет массу 2,115 кг. [c.28]

Химическая связь - это вид межатомных взаимодействий в молекулах, ионах, кристаллах, характеризуемый определенной энергией, обусловливающих существование двух- и многоатомных соединений. К основным характеристикам химической связи, дающим информацию о геометрическом строении (структуре) молекулы и ее прочности, относятся длина связи, валентный угол и энергия связи. [c.61]

Данные о структуре кристаллических веществ можно получить на основании самых разнообразных исследований. К их числу можно отнести и чисто визуальное измерение внешних граней и углов в монокристаллах, и изучение их объемных характеристик, таких, например, как электропроводность или модули упругости. Однако эти характеристики не позволяют точно установить положение микрочастиц в кристаллах из-за их плотной упаковки. Поэтому при изучении структуры кристаллических веществ используются главным образом оптические методы, базирующиеся на поглощении и рассеянии различных излучений кристаллами. Поскольку длины связей в кристаллах (постоянные их решеток) порядка 0,1—0,3 нм, для анализа обычно используют коротковолновые излучения типа рентгеновского, а также нейтронные и электронные потоки. [c.91]

Для кристаллов с ковалентной связью характерно значительное перекрывание электронных оболочек атомов. В алмазе, например, четыре внешние электрона атома углерода обобществлены четырьмя соседними атомами. Образуется простирающаяся по всему объему кристалла тетраэдрическая сетка связей С—С, прочность которых того же порядка, что и связь между атомами углерода в органических молекулах (и та же длина связи 1,54-10 см). Кристалл является прочным, плавится при высоких температурах. Ковалентные кристаллы образованы элементами, промежуточными между металлами и неметаллами. [c.176]

Модель <1.случайной сетки , предложенная Захариазеном, предполагает, что сетка связей в стекле, как и в кристалле, простирается по всему объему и непрерывна, но искажена, в ней встречаются разные длины связей, разные углы между ними. Наряду с сеточной моделью, существует несколько иная модель стекла, называемая кристаллитной и допускающая, что в стекле имеются упорядоченные участки структуры — кластеры, разделенные областями с меньшей упорядоченностью. [c.195]

Уникальным методом определения структуры является рентгеноструктурный анализ, основанный на дифракции рентгеновского излучения при рассеянии на кристалле вещества. С помощью этого метода можно получить данные о точном пространственном расположении атомов в молекуле исследуемого вещества, о длинах связей между атомами и углах между связями. Единственный недостаток метода— сложность математической обработки результатов измерений, поэтому распространение рентгеноструктурного анализа было связано с быстрым развитием вычислительной техники в последние годы . [c.27]

Анионы N S" имеют линейную конфигурацию. Длина связи N—С= = 1,16 A, а С—S = 1,60 Л. Вдоль ребра а анионы обращены друг к другу разноименными атомами N и S, а вдоль ребра Ь — одноименными атомами. Катионы К находятся между плоскостями с анионами N S . Связи —N S ——N S — удерживают эти плоскости от расхождения. Такое расположение анионов и катионов способствует анизотропному расширению кристалла вдоль ребер а и с. [c.198]

Длина химической связи. Вторая фундаментальная характеристика связи — ее длина. Под длиной связи понимают расстояние между центрами ядер атомов в молекуле (и кристалле), когда силы притяжения уравновешены силами отталкивания и энергия системы минимальна. Длины связей определяют экспериментально по рентгеноструктурным и спектральным данным. Расчетные методы, основанные на использовании величин атомных и [c.77]

Тетраэдрическим расположением водородных связей кристалл льда напоминает алмазоподобную структуру. Но поскольку водородная связь длиннее ковалентной, структура льда получается рыхлой, содержит свободные полости. Этим и объясняют малую плотность льда, а также свойство его образовывать клатраты — соединения внедрения. [c.280]

Ковалентный радиус—величина, приписываемая атому данного элемента так, чтобы сумма ковалентных радиусов соседних атомов в молекуле или кристалле равнялась расстоянию между ядрами этих атомов. Длины связей, вычисленные как сумма ковалентных радиусов, в большинстве случаев совпадают с опытными величинами с точностью 0,002—0,003 им. [c.24]

Состав кристалла Длина связи 0-0, Л Расстояние 0-0, А Диэдральный угол ф, град Угол Н-0-0, град [c.76]

Связывающие орбитали обладают сильно выраженным р-характером, а следовательно, можно ожидать, что угол между связями будет равен 90° или немного больше. Соответственно кольцо 5а должно быть зигзагообразным (складчатым), как показано на рис. 6.15 (плоский восьмиугольник имеет углы 135°, он в данном случае исключается). Рентгеноструктурное изучение кристалла показало, что угол 5-5-8 равен 102°, а длина связи —206 пм. [c.146]

Межатомные расстояния (длины связей) в молекулах и кристаллах можно определить методами спектроскопии (включая микроволновую спектроскопию), рентгеноструктурного анализа, методами дифракции электронов и нейтронов, методом ядерного магнитного резонанса. Описание этих методов выходит за рамки данной книги. За последние сорок лет были определены длины связей для многих сотен веществ, и полученные значения оказались весьма полезными при рассмотрении электронных структур молекул и кристаллов. [c.163]

Каждый атом углерода валентными связями соединен с четырьмя другими атомами. Каждый из этих четырех атомов связан с тремя другими (плюс исходный атом), и так по всему кристаллу. Кристалл в целом представляет собой гигантскую молекулу, в которой атомы удерживаются вместе ковалентными связями. Чтобы разрушить кристалл, нужно разорвать множество таких связей это требует затраты большого количества энергии, чем и определяется высокая твердость данного вещества. Длина связи в алмазе равна длине одинарной связи 154 пм. [c.174]

Ковалентный радиус меди на 16 пм меньше ковалентного радиуса серебра (см. металлические радиусы, табл. 19.5). Можно ожидать, следовательно, что кристаллический раствор иодида меди(1) в иодиде серебра при соотношении атомов меди к атомам серебра 1 3 будет иметь такую же среднюю длину связи, как расстояние между атомами кислорода во льду, и окажется наиболее эффективным затравочным материалом. И действительно, опыты показали, что максимальный затравочный эффект наблюдается именно при таком составе, подтверждая тем самым гипотезу, согласно которой данные кристаллы служат ядрами, вокруг которых растут кристаллы льда. [c.562]

Чем подтверждается тот факт, что твердый раствор, содержащий одну часть иодида меди(Г) и три части иодида серебра, имеет среднюю длину связи металл — иод, равную длине связи кислород — кислород в кристалле льда [c.582]

Эффект Яна-Теллера увеличивает структурное разнообразие соединений Си(П) [29]. Например, большинство октаэдрических комплексов Си имеет тетрагонально-искаженную вытянутую форму. Как фторид, так и хлорид меди в кристалле характеризуются четырьмя короткими и двумя длинными связями медь - галоген 1,93 и 2,27, а также 2,30 и 2,95 А соответственно [29]. [c.306]

Стараясь выяснить результаты, к которым приводят межмолекулярные взаимодействия, мы значительно облегчаем наше понимание строения и энергетики кристаллов. Геометрические изменения, которые происходят в молекулах, охватывают широкий диапазон энергий. Для молекул, которые становятся частью кристалла, легче изменить свою форму, симметрию и конформацию, чем валентные углы и особенно длины связей. Следствия молекулярной упаковки кратко выражены в следующей метафоре, принадлежащей Китайгородскому У молекулы также есть тело. Если Вы по ней ударите, она почувствует боль везде . [c.469]

Даже при таких малых деформациях кажущийся модуль Юнга зависит от скорости деформирования. Это указывает, что Е неоднозначно определяется энергией упругого деформирования угловых связей в цепях, длиной связей и межмолеку-лярными расстояниями, но, кроме этого, характеризуется чувствительностью ко времени смещений атомов и небольших атомных групп. В следующей области деформации (1—5%) напряжение и деформация уже не пропорциональны друг другу. Здесь происходят структурные и конформационные перестройки, которые обратимы механически, но не термодинамически. В этом случае говорят о неупругом (вязкоупругом в узком смысле), или параупругом, поведении. За пределом вынужденной эластичности начинается сильная переориентация цепей и ламеллярных кристаллов, а сам процесс обычно носит название пластическое деформирование . Под чисто пластическим деформированием можно понимать переход от одного равновесного состояния к другому без внутренних напряжений. Последнее особенно важно в связи с тем, что следующая после предела вынужденной эластичности деформация связана главным образом с механически обратимыми неупругими конфор-мационными изменениями молекул, а не с их перемещением друг за другом. До тех пор пока не достигнуто состояние равновесия с помощью соответствующей термообработки, сильно вытянутые образцы могут в значительной степени возвращаться в исходное состояние после снятия напряжения. Исходя из содержания настоящей книги, основное внимание следует уделять не процессам, вызывающим или сопровождающим молекулярную переориентацию (которая в основном понимается как эффект упрочнения), а процессам повреждения, т. е. разрыва цепи, образования пустот и течения. Последние процессы постепенно нарастают в области деформаций сразу же за пределом вынужденной эластичности вплоть до окончательного разрушения. К числу процессов, вызывающих повреждения, следует также отнести явление вынужденной эластичности при растяжении или образование трещины серебра в стеклообразных полимерах, которые будут рассмотрены в гл. 9. [c.38]

Не следует забывать, что химия исследует вещество только в одном из аспектов. Изучая состав, химические свойства, способы получения твердых веществ, мы не можем обходиться без представления об их электронной конфигурации, кристаллической структуре, без знания закономерностей, которым подчиняются изменения физических свойств с изменением энергетического состояния вещества, словом без физической теории и без физических экспериментов. Химия, физика твердого тела и молекулярная биология — по определению физика-теоретика айскопфа — являются непосредственным следствием квантовой теории движения электронов в кулоновском поле атомного ядра. Все многообразие химических соединений, минералов, изобилие видов в мире организмов обусловливается возможностью расположения в достаточно стабильном положении сравнительно небольшого количества первичных структурных единиц — атомов — огромным количеством способов, диктуемых пространственной конфигурацией электронных волновых функций. Длина связи, т. е. межатомное расстояние,— это диаметр электронного облака, определяемый амплитудой колебания электрона в основном состоянии. Поскольку масса ядра во много раз больше массы электрона, соответствующая амплитуда колебания ядра во много раз (корень квадратный из отношения масс) меньше. Поэтому, как отмечает Вайскопф, ядра способны образовывать в молекулах и кристаллах довольно хорошо локализованный остов, устойчивость которого измеряется энергией порядка нескольких электронвольт, т. е. долями постоянной Ридберга. Местоположения ядер атомов, образующих остов кристалла, с большой точностью определяются методом рентгеноструктурного анализа. Таким образом, бутлеровская теория строения, структурные формулы в наше время получили ясное физическое обоснование. [c.4]

Гиллеспи, по нашему мнению, не имеет принципиальных преимуществ перед концепцией гибридизации в методе локализованных пар и не всегда ее предсказания верны Наконец, всегда остается возможность оценить конфигурацию молекз лы сравнительным методом, основанным на периодическом законе, и это один из наиболёе надежных способов. Тем же методом вполне удовлетворительно оцениваются и межъядерные равновесные расстояния [к-42]. Можно также переносить значения длины связи из простейших мадгекул в более сложные, если не требуется высокой точности. Часто длину связи оценивают как сумму так называемых ковалентных радиусов атомов + Так как изолированных атомов в молекуле не существует, естественно, что понятие атомных радиусов является чисто эмпирическим. Разделив пополам межъядерное расстояние в гомонуклеарных двухатомных молекулах С12, Вг2, Гд и других или в кристаллах элементов С, 81 и других, находят радиусы атомов С1, Вг, I, С, 81 и др. В эти величины вводят эмпирические поправки, как, например, в Лд или, для лучшего согласия с опытными значениями Гдв Так получена система ковалентных радиусов Полинга. Для соединений с заметной полярностью связи используют формулу Шумейкера — Стивенсона [c.203]

Важнейшая особенность кристаллов, вытекающая из правильного расположения составляющих их частиц в пространстве, состоит в том, что свойства кристаллов могут быть различными в различных направлениях. Эта особенность называется анизотропией. Например, в направлении, в котором на единицу длины приходится большее число узлов решетки, чем на другом направлении, возможна и большая теплопроводность. Расстояния между узлами в кристаллической решетке суть межатомные (межионные или межмолекулярные) расстояния, которые зависят от размеров частиц. Эти расстояния определяют путем изучения дифракции рентгеновских лучей от кристалла. Это возможно благодаря тому, что прави ьные ряды частиц в кристаллах отражают излучение подобно микроскопической дифракционной решетке. В зависимости от природы частиц и типа химической связи кристаллы могут быть ионными, ковалентными, металлическими и молекулярными. [c.161]

Появление дополнительных видов связи в ковалентных кристаллах может привести к резкому изменению их основных характеристик. Ярким примером кристаллов со смешанными связями служит одна из форм углерода — графит, структура которого приведена на рис. III.4. В графите атомы углерода связаны друг с другом так, что они образуют плоские двухмерные слои, в пределах которых атомы углерода связаны друг с другом за счет sp -гибpидныx орбиталей (длина связи 0,142 нм). При этом в каждом таком слое, состоящем из N атомов углерода, имеются N нелокализованных электронов, участвующих в образовании я-связей и способных переносить ток. Связь между рассмотренными двухмерными слоями графита осуществляется лишь за счет слабых сил Ван-дер-Ваальса (расстояние между слоями состаш1яет 0,35 нм). Поэтому в направлении этой оси кристалл графита имеет низкую твердость и относится к типичным изоля- [c.71]

Последние представляют собой бесцветные жидкости с т. пл. —25 (Мп) или +13 С (Не), малорастворимые в воде, но смешивающиеся со многими органическими растворителями. Разложение их на [Э2(СО)ю и Н2] идет прн обычных условиях лишь крайне медленно, а кислотные свойства выражены очень слабо (для производного марганца констарта диссоциации равна 8-10" дипольный момент молекулы ц = 0,70). Силовые константы связей Н—Мп и Н—Не равны соответственно 1,9 и 2,0, Для длины связи Н—Мп дается значение 1,43 А. При замене водорода на метильную группу устойчивость соединений сильно повышается получаемые взаимодействием СНз1 с ЫаЭ(С0)5 производные типа СНзЭ(СО)5 представляют собой устойчивые на воздухе бесцветные кристаллы с т. пл. 95 (Мп) или 120°С (Не). Дипольный момент СНзМп(СО)5 равен 0,7-9 (в бензоле). [c.516]

К 31I4 близок по свойствам роданид кремния — Si(N S)4, который может быть получен взаимодействием Si U и Pb(N S)2 в бензольном растворе. Вещество это представляет собой бесцветные кристаллы (т. пл. 146, т. кип. 313 °С), под действием воды легко разлагающиеся. Интересно, что в молекуле 3i(N S)4 группировка Si — N = С имеет, по-видимому, линейную структуру, тогда как для молекулы Si(N 0)4 ( 1 доп. 142) дается ZSiN = 146 при длинах связей (SiN) = 1,69, (N ) = 1,21, (СО) = 1,16А. [c.600]

Элементы УПА-групны (галогены) в соответствии с правилом 8—N должны иметь координационное число в кристаллах простых веществ, равное единице, т. е. каждый атом может иметь лишь одного ближайшего соседа. Действительно, все галогены (иод при обычных условиях, а остальные при низких температурах) образуют молекулярные кристаллические структуры , в которых расстояния между атомами в гантелеобразных молекулах значительно меньше, чем расстояния между молекулами в кристалле. Так, для хлора длина связи в молекуле 0,202 нм, а расстояние между молекулами в кристалле составляет 0,334 нм. Наконец, правило Юм-Розерп мож но применить и к элементам УП1А-группы (благородные газы) В соответствии с этим правилом при образовании кристаллов про стых веществ координационное число должно быть равно нулю Действительно, кристаллы благородных газов состоят из одноатом ных молекул, связанных силами Ван-дер-Ваальса. [c.30]

Длины связей в рядах однотипных соединений также подчиняются общей, закономерности (рис. 27). Длина связи увеличивается с возрастанием атомного номера элемента, что хорошо коррелирует с уменьшением энергии связи как в ряду молекул, так и в ряду кристаллов Однако при переходе от газообразных молекул к кристаллам наблюдается заметное увеличение длины связи, которое, тем не менее, сопровождается ее упрочнением. Это кажущееся противоречие легко объяснимо. В самом деле, несмотря на то что каждая отдельная связь в кристалле слабее, чем в соответствующей молекуле, число таких связей намного больше (6 для решетки типа Na l и 8 для решетки типа s l), что и увеличивает общую энергию взаимодействия. Таким образом, кристаллическое состояние вещества отличается от газообразного энергией связей и механизмом их образования. [c.78]

Экспериментально определяемые или теоретически рассчитываемые длины связей характеризуют лишь среднее расстояние между атомами. Атомы в молекулах и кристаллах совершают колебания около положения равновесия, причем частота колебаний характерна для каждой связи и не зазнсит от температуры, в то время как амплитуда колебаний растет с увеличением температуры. Характеристические частоты колебаний систем связанных атомов лежат в интервале от 10 для легких атомов до 10 Гц для тяжелых, что соответствует длинам волн порядка 14-10 мкм (инфракрасная область спектра). Исследование колебательных спектров молекул и кристаллов в этой области позволяет оценить жесткость связи, т. е. ее сопротивляемость внешним воздействиям, вызывающим изменение ее длины. [c.78]

Эти формулы показывают как постепенно, исходя от H2SO3, повышаются и понижаются ступени окисления серы. Уже в самой сернистой кислоте в силу таутомерного перемещения протона ступень окисления атома серы может формально колебаться между (IV и VI). В гидросернистой кислоте из-за сильно увеличенной длины связи S. .. S, которая сказывается и на способности иона (S2O4 )aq легко распадаться в водном растворе на два иона (S02)aq. МОЖНО также рассматривать состояния атома серы как приближающиеся к ступени III. Хотя молекулы H2SO3 даже в водном растворе практически не существует, соли этой кислоты получаются легко, а анионы их упрочнены и присутствуют в водных растворах и в кристаллах солей. [c.227]

Длина хтогаеской связи. Под длиной связи понимают расстояние между центрами ядер атомов в молекуле (и кристалле), когда силы притяжения уравновешены силами отталкивания и энергия системы минимальна. Длины связей определяют экспериментально по peHTreHO TpjTtTypHbiM и спектральным данным. [c.58]

Аналогичная тесная связь существует между молекулой адамантана, и кристаллом алмаза. Алмаз даже называли бесконечным адамантологом адамантана [34]. Если айсеан имеет симметрию Dj , то симметрия адамантана Т . Эту высокую симметрию легко уловить, описывая геометрию адамантана с помощью четырех воображаемых кубов, вписанных один в другой, два из которых показаны на рис. 3-35 [35]. Геометрическое строение адамантана можно охарактеризовать, например, следующими четырьмя параметрами -длина связи С—С, / 2 -средняя длина связей С—Н, Л3-валентный угол С— Hj—С при [c.130]

Экспериментальные основы структурной химии (1986) -- [ c.70 , c.71 , c.72 , c.73 , c.74 , c.75 , c.76 , c.77 , c.78 , c.79 , c.80 , c.81 , c.82 , c.83 , c.84 , c.85 , c.86 , c.89 , c.90 , c.93 , c.94 , c.95 , c.96 , c.97 , c.98 , c.101 , c.103 , c.156 , c.161 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология