Кристаллические структуры соединения состава

Это утверждение получило название закона постоянства состава Пруста. Спор между Бертолле и Прустом принес большую пользу, потому что многие химики отправились в свои лаборатории доказывать идеи, приверженцами которых они были, а результатом явилось быстрое накопление большого объема знаний о составе химических соединений. Конечно, прав оказался Пруст и все же существуют твердые кристаллические вещества, в которых из-за наличия дефектов кристаллической структуры подлинное отношение атомов не совпадает с предсказываемым идеальной химической формулой. Например, состав сульфида железа может варьировать от Fe, (S до FeS,, в зависимости от способа получения образца. [c.275]

Подобные соединения Н. С. Курнаков называл дальтонидами в том случае, если их состав отвечал закону кратных отношений, если на кривых свойств им отвечали сингулярные точки, а кристаллическая структура отличалась от исходных компонентов по своему типу и характеризовалась упорядоченным рас--положением атомов и максимумом упорядоченности. [c.273]

Закон постоянных соотношений в химическом соединении свидетельствует о необходимости насыщения ковалентных связей небольшого числа атомов или валентностей небольшого числа ионов в соответствии с формулой молекулы. Когда же образуется кристалл, то насыщение связей между огромным числом атомов не является единственным фактором, определяющим устойчивость кристаллического образования. В полярных или в ковалентных кристаллах основной структурной единицей является не молекула, а элементарная ячейка. Состав элементарной ячейки, определяется в первую очередь условиями упаковки атомов и уравновешивания зарядов, а кристаллическая структура соединения — геометрическими и электростатическими факторами. В ковалентных кристаллах требования насыщения валентностей и их пространственного распределения жестки, и состав кристалла должен соответствовать стехиометрической формуле. Известно, однако, что образования в кристаллах вакансий и межузельных атомов являются процессами эндотермическими, и, следовательно, при всех конечных температурах концентрация таких дефектов должна иметь конечное значение. Это показывает, что в кристаллах довольно легко осуществляется перераспределение межатомных связей, обеспечивающее локальное, а значит, и суммарное отклонение от стехиометрии. [c.194]

Механизм образования дефектов и их влияние на свойства кристалла значительно сложнее у кристаллических сложных веществ. Рассмотрим в качестве примера бинарные соединения типа АВ, в частности один из оксидов титана Т10. Кристаллическую структуру этого вещества удобно представить в виде двух подрешеток, занятых атомами (ионами) титана и кислорода. Оксид титана имеет состав, отвечающий не только формуле Т10, но и набору различных составов от Т10о, до Т101,з. Для оксида точно стехиометрического состава (Т10) можно предположить, что обе подрешетки — титана и кислорода — заполнены одинаковым числом атомов, и если возникает вакансия в одной подрешетке, то одновременно должно происходить образование вакансии в другой подрешетке. [c.174]

Способность к образованию МСС обнаружена не у всех галогенидов металлов. Предпочтителен синтез этих соединений с галогенидами металлов, у которых кристаллическая структура не обладает сильными связями во всех трех направлениях. Это предпочтительно галогениды, которые имеют слоистую или цепную структуры [6-56]. Другим их признаком является высокая степень окисления входящего в их состав металла. [c.281]

Осадки неорганических ионов с органическими соединениями характеризуются достаточной чистотой, почти все обладают кристаллической структурой, поэтому легко фильтруются, имеют стехиометрический состав и небольшой фактор пересчета. Удачное сочетание этих свойств обеспечило органическим реагентам широкое применение в гравиметрическом анализе. [c.161]

Разнообразны и сложны а т о м н о - м о л е к у л я р н ы е соединения, в которых структурные единицы связаны межмолекулярными и межатомными связями. К ним относятся обезвоживаемые гидроксиды алюминия, цинка, титана и других d-элементов (см. 1.11). Образующаяся при этом твердая фаза в зависимости от условий дегидратации имеет переменный состав, включает в себя ряды твердых веществ, близких по составу, строению и массе. В пределах таких рядов близких химических соединений, мало отличающихся по составу и стехиометрии, кристаллическая структура может сохраняться — образуется область гомогенности (см. 1.7), имеет место перерыв в непрерывности . [c.137]

Н. И. Черножукова [24—26]. Эти исследования позволили установить, что углеводороды всех гомологических рядов при кристаллизации из растворов в неполярных растворителях, в том числе и в нефтяных фракциях, образуют кристаллы орторомбической формы, причем характерна ступенчатая слоистость кристаллов, т. е. каждый новый слой кристаллизуется на предыдущем, образуя пирамиду из параллельных ромбических плоскостей (рис. 35 а в). Кристаллы твердых углеводородов, принадлежащих разным гомологическим рядам, различаются по размерам и степени слоистости. Наибольшие размеры кристаллов и число ромбических плоскостей имеют нормальные парафиновые углеводороды (см. рис. 35, а), нафтеновые и особенно ароматические углеводороды характеризуются меньшей величиной кристаллов и менее слоистым строением (см. рис. 35, б, в). При совместной кристаллизации твердых углеводородов в неполярных, растворителях образуются смешанные кристаллы, которые являются твердой фазой переменного состава, т. е. состав может меняться при сохранении однородности кристаллической структуры, что характерно для соединений, близких по строению молекул. В данном случае возможность образования смешанных кристаллов обусловлена наличием в молекулах твердых углеводородов длинных парафиновых цепей в основном нормального строения. При совместной кристаллизации из неполярнрй среды форма кристаллов остается орторомбической, а их размер зависит от содержания циклических углеводородов в смеси с парафиновыми чем больше циклических углеводородов, тем меньше размер кристаллов и число наслоений. [c.129]

Очевидно, что химическая эволюция в природе шла по двум путям. Один из них привел к возникновению прочных соединений (алюмосиликатов, сульфидов, оксидов и т. п.), обладающих кристаллической структурой, — они входят в состав магматических пород и в тех условиях, в которых они находятся, состояние их близко к равновесному. Другой путь завершился переходом к биологическим системам. В потоках солнечного излучения, интенсивность которого периодически изменялась, образовались разнообразные активные частицы — радикалы, давшие начало синтезу богатых энергией и термодинамически неустойчивых соединений. Среди них были аминокислоты и другие соединения, содержавшие азот и фосфор этот предбиологический фонд и стал тем материальным резервом, из которого были почерпнуты вещества, необходимые для создания динамических диссипативных организаций. [c.6]

Соединения, образованные атомами двух элементов, часто называют бинарными или простыми. Однако следует учитывать условность такого определения, так как соединения, состоящие из атомов двух элементов, могут иметь сложный нестехиометрический состав и сложную кристаллическую структуру, например карбиды хрома СГ7С3, СГ23С0, молибдена Mo i x и др. Соединения постоянного состава называют дальтонидами, переменного состава — бертоллидами. [c.236]

Цинтля, доминирующей является металлическая связь. При этом возникают металлиды с плотноупакованными кристаллическими структурами. Формальные стехиометрические соотношения при этом не соблюдаются в силу коллективного электронно-атомного взаимодействия из-за дефицита валентных электронов. Формульный состав этих соединений определяется размерным фактором и электронной концентрацией. В этом случае правило октета не выполняется, а разнообразие состава при сохранении плотной упаковки атомов в кристаллических структурах приводит к образованию соединений Курнакова, фаз Лавеса, электронных соединений Юм-Розери и т.п. [c.262]

IV. Методика вторичной ионно-ионной эмиссии, развиваемая, например, в работах Фогеля [150], позволяет изучить состав как поверхностных химических соединений, так и адсорбированных газов. Однако, часто э масс-спектрах вторичной эмиссии обнаруживаются такие молекулярные формы, которых нет в равновесном паре, например, NbgOg, М02О3 [150], Ag2S04 [151]. Связь кристаллической структуры соединения и его вторично-ионного спектра обсуждается в работе [152]. [c.60]

Соли Ре + во мнбгом похожи на соли Mg +, что обусловлено близостью радиусов ионов (у Nig + г, = 66 пм, у Ре + п — 74 пм] , Это сходство относится к свойствам, определяемым, в основном, межионными и ион-дипольными взаимодействиями (кристаллическая структура, энергия решетки, энтропия, растворимость в воде, состав и структура кристаллогидратов, способность к комплексообразованию с лигандами, обладающими слабым полем). Наоборот, не проявляется аналогия в свойствах, связанных с электронными взаимодействиями (способность к реакциям окисления-восстановления, образование комплексов со значительной долей "ковалентной связи). На рис. 3.127 сопоставлены энтропии кристаллических соединений Ре + и М +. При сравнении рис. 3.127 и 3.125 прослеживается степень сходства и различия двухвалентных состояний элементов семейства железа между собой и между Ре и Мд, принадлежащим к разным группам периодической системы элементов. [c.562]

Молекулярные твердые соединения построены из молекул, соединенных друг с другом лишь ван-дер-ваальсовыми силами, включая в определенных случаях водородные связи, и состав этих веществ есть сумма составов всех молекул, вошедших в его структуру. Они образуют молекулярные кристаллы, структурными единицами которых служат молекулы. Молекулярные твердые соединения образуются в результате отвердевания, т.е. фазового превращения вещества, когда имеет место лишь межмолекулярное взаимодействие и не происходит разрыв существующих или образование новых химических связей. При образовании молекулярных кристаллов в условиях низких температур, исключающих межатомные взаимодействия, молекулы без сколько-нибудь существенных изменений входят в кристаллическую структуру, образуя настолько плотную упаковку, насколько позволяет конфигурация. молекул /69/. [c.107]

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]

Заметим, что поглощение данным твердым соединением атомов тех или иных элементов, в том числе и входящих в его состав, связанное с образованием межатомных связей между поглощенными атомами и исходными атомами твердого вещества, с химической точки зрения следует рассматривать как процесс образования новых твердых соединений, например, ряда твердых оксидов титана или ряда металлокомплексов [ЫаС1]Ыа,г, так как этот процесс приводит, конечно, к образованию кристаллической структуры иного строения, чем исходная. В их структуре есть и атомы в междоузлиях и вакансии, но нет никакого избытка элементов. Это становится ясно, если учесть истинные валентности элементов. [c.168]

Ж. Пруст, 1801—1808 гг.). Это значит, что соотношения между массами элементов, входящих в состав соединения, постоянны. Закон всегда выполняется для газообрг13ных и жидких веществ. Для вещества, находящегося в твердом состоянии, строго говоря, закон не справедлив. Это связано с тем, что в кристаллической структуре любого твердого вещества всегда, в той или иной мере, имеются пустоты, не заполненные атомами, примесные атомы других элементов и другие отклонения от идеальной структуры. На все это, наряду с температурой, давлением, концентрациями веществ, влияет очень большое число других факторов, связанных уже с технологией получения, выделения и очистки вещества. Так, в соединении висмута с таллием на единицу массы таллия может [c.19]

Когда оба компонента бинарного соединения располагаются слева от границы Цинтля ив системе существует дефицит валентных электронов, доминирующей является металлическая связь. При этом возникают интерметаллические соединения с плотноупакован-ными кристаллическими структурами, обладающие металлидными свойствами. Формальные стехиометрические соотношения при этом не соблюдаются в силу ненаправлениости и ненасыщенности металлической связи, а также коллективного электронно-атомного взаимодействия из-за дефицита валентных электронов. Формульный состав этих соединений определяется размерным фактором и электронной концентрацией. В этом случае правило октета не выполняется, а разнообразие состава при сохранении плотной упаковки атомов в кристаллических структурах приводит к существованию соединений Курнакова АзВ, АВ, АВз, фаз Лавеса АВа, электронных соединений Юм-Розери и т. п. Таким образом, на основании положения компонентов бинарных соединений в периодической системе можно предвидеть характер химической связи, а следовательно, особенности кристаллохимического строения и свойства этих соединений. [c.55]

Руда внешне неоднородна. Она содержит минерал серого цвета, представляющий собой сокристаллизовавшиеся пентландит с пирротином. Пирротин —это магнитный колчедан Ре1-х5, состав которого колеблется в пределах от РееЗ до Ре]]512, что характерно для сульфидных минералов, обычно нестехиометрических соединений с тем или иным числом вакансий. Кристаллизуется пирротин в гексагональной системе. Кристаллизация протекает из горячих расплавов при недостатке серы. Пирротин содержит примеси Си, N1, Со и других элементов-металлов. Пентландит состава (Ре, Н1)с58 имеет металлический блеск, окрашен в цвет светлой бронзы, кристаллизуется в кубической системе. Пентландит содержит 34—35% N1, 1,3% Со, остальное — железо. Ионы Pe + и N1 + занимают в кристаллической структуре пентландита равноценные позиции, КЧ (по сере) равно 4. Руда содержит золотистые прожилки халькопирита СиРеЗг. Кроме того, в руде находятся примеси платиновых металлов (см. с. 153), в частности, содержание платины в норильской руде составляет до 70 г на 1 т, т. е. 7-10 %. [c.145]

Состав многих кристаллических оксидов d-элементов является переменным из-за дефектов кристаллической структуры отсутствия нужного атома на своем месте (структура вычитания) оккупации места, предназначенного для атома данного элемента, атомом элемента-партнера (структура замещения) или заполнения пустот (междоузлий) кристалла атомами одного из элементов, образующего соединение (структура внедрения). Все это приводит либо к обогащению оксида кислородом по отношению к его стехиометрическому содержанию (например, от UOj до UO2 3), либо к его обеднению кислородом (например, от FeO до FeOo 9). Дробные индексы говорят не об осколках атомов кислорода, а показывают отношение числа его атомов к числу атомов металла (т. е. на 10 атомов и приходится 23, а на 10 атомов Fe— 9 атомов кислорода). [c.311]

Следуя принятой систематике на основании преимущественного типа химической связи, все бинарные водородные соединения можно разделить на 3 основных класса солеобразные (ионные), металлоподобные и летучие (ковалентные). Первые два класса являются собственно гидридами, а в последнем, как отмечено выше, водород функционирует преимущественно в качестве катионообразователя. Солеобразные гидриды образуются при непосредственном соединении с водородом щелочных и щелочно-земельных металлов. Водород в солеобразных гидридах формально функционирует как галогены, однако связь здесь носит менее ионный характер. Тем не менее гидриды щелочных металлов образуют кристаллические структуры типа Na l, а гидриды щелочно-земельных металлов — более сложные слоистые структуры. Состав солеобразных гидридов отвечает правилам формальной валентности, причем водород здесь имеет степень окисления —1. Характерной особенностью солеобразных гидридов в отличие от галогенидов является способность энергично взаимодействовать с водой с выделением водорода [c.64]

Трудно переоценить роль нейтронографических исследований в химии металлических сплавов, когда компоненты их близки по значениям 2. Так, в сплавах железа (2 = 26) с кобальтом (2 = 27) эк-виатомарный состав при отжиге образует металлическое соединение РеСо. Для этого соединения характерна своя собственная решетка, отличная от кристаллической структуры железа и кобальта. На рис. 99 приведены нейтронограммы сплавов Ре + Со состава 1 1 до и после отжига (рис. 99, б). Отжиг приводит к возникновению новых максимумов, каких не было до отжига (99, а), что является свидетельством образования металлического соединения [c.198]

Существование большой группы интерметаллических соединений разнообразного качественного и количественного состава, но сходных по физико-химической природе, обусловлено влиянием фактора электронной концентрации. Все эти фазы обладают металлическим характером и кристаллизуются в структурах трех типов / -латуни (ОЦК), 7-латуни (сложная кубическая струк гура с 52 атомами в элементарной ячейке) и е-латуни (ГПУ). Тип кристаллической структуры опре-д( ляется не свойствами взаимодействующих компонентов, а так называемой формальной электронной концентрацией (ФЭК), т.е. отношением общего числа валентных электронов (соответствующих номеру группы) к числу взаимодействующих атомов в формульной единице. Эти фазы называются электронными соединениями Юм-Розери. Обычно электронные соединения образуются в системах, содержащих, с одной стороны, элементы 1В- и УП1В-групп, а с другой — металлы ПВ-, П1А-И 1УА-групп. Эти соединения не подчиняются классическим прави.лам валентности, и их состав определяется лишь формальной электронной концентрацией. Трем видам электронных соединений соответствует определенная формальная электронная концентрация. Так, для ОЦК-структуры /3-латуни ФЭК = = 21/14 = 3/2 (числитель — общее число валентных электронов, знаменатель — число атомов в формульной единице соединения). Сложная структура 7-латуни определяется величиной ФЭК, равной 21/13, а структуре е-латуни (ГПУ) отвечает ФЭК = 21/12 = 7/4. Примеры типичных электронных соединений в различных системах приведены в табл. 20. Обращает на себя внимание существенно различный состав соединений Юм-Розери, кристаллизующихся в одинаковом [c.219]

Смысл определяющего влияния ФЭК на состав и структуру электронных соединений можно понять с привлечением представлений зонной теории. Каждой кристаллической структуре отвечает характерный для нее зонный энергетический спектр электронов. Валентная зона заполняется электронами не беспредельно и вмещает только определенное их число. По заполнении зоны наступает такой момент, когда энергия электронов так резко повышается, что данная структура оказывается нестабильной и происходит изменение кристаллического строения сплава. Возникаюшдя при этом новая структура будет соответствовать большей электронной концентрации. В качестве примера рассмотрим систему медь — цинк (рис. 114). Чистая медь имеет ГЦК-структуру (кубическая плотнейшая упаковка). При плавлении меди с возрастающим количеством цинка (до 37%) атомы цинка замещают часть атомов меди статистически без изменения типа кристаллической структуры матрицы. Образуется -твердый раствор, которому отвечает вполне определенная область электронной концентрации. Эта [c.220]

Что понимают под определением кристаллической структу1ры того или иного соединения Определить кристаллическую структуру вещества — это значит найти пространственное положение каждого атома, входящего в состав соединения. Обычно для каждого атома указывают три координаты по отношению к координатной системе, оси которой совпадают с направлением ребер элементарной ячейки кристалла. Определением координат атомов и заканчивается рентгенографическое определение структуры кристалла. Эта задача довольно сложная И, к сожалению, нет универсальных рецептов для ее решения. [c.536]

Процессы адсорбционной очистки углеводородных газов от сернистых соединений являются периодическими. После появления за слоем адсорбента сернистых соединений в количестве, определяемом требованиями потребителя, сорбент подвергают регенерации. Регенерацию цеолитов проводят путем продувки слоя нагретым очищенным газом или путем снижения давления в системе. Первый способ является более распространенным. Температурный режим регенерации выбирают исходя из условий десорбции наиболее сильно адсорбируемого компонента, входящего в состав очищаемого газа. Таким комионентом, как правило, являются пары воды. Сильное взаимодействие между полярными молекулами воды и элементами кристаллической структуры цеолита требует ирименения на стадии регенерации более высоких температур, чем это необходимо для удаления сернистых соединений. Обычно регенерацию цеолитов с целью их иодготовки к следующему циклу адсорбции проводят при температурах 300-320 °С. [c.398]

Состав обоих компонентов можно представить одной общей формулой, при этом заряды катионов и анионов сокристаллизующих-ся соединений соответственно идентичны. Такие вещества называют истинно изоморфными, т. е. обладающими сходной кристаллической структурой, и процесс сокристаллизации происходит посредством замещения ионов, атомов и молекул в кристаллической решетке. Примером служит система [c.319]

При определенных условиях в сплавах могут образовываться интерметаллические соединения (например, МагСз). Это происходит чаще всего у тех элементов, свойства которых, в частности удельные объемы и электрохимические характеристики, наиболее сильно различаются. Состав интерметаллических соединений не определяется обычной валентностью металлов (например, у КЬСс1 з). Здесь нет места образованию устойчивых групп электронов, вследствие чего в интерметаллических соединениях элементы не утрачивают своих металлических свойств, а только несколько изменяют их, обусловливая тем самым появление сингулярных точек на изотермах свойств [58]. Учитывая, что интерметаллические соединения к тому же имеют отличную от исходных металлов кристаллическую структуру, следует считать их одной из низших форм чисто химических соединений [59]. [c.80]

Смотреть страницы где упоминается термин Кристаллические структуры соединения состава: [c.55] [c.435] [c.435] [c.55] [c.56] [c.542] [c.638] [c.536] [c.52] [c.233] [c.74] [c.357] [c.360] [c.386] [c.54] [c.195] [c.221] [c.269] [c.276] [c.116] [c.303] [c.393] [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология