химический каталог




Структурная неорганическая химия. Том 1

Автор А.Уэллс

ородные связи. В гидратах некоторых кислот ион Н+ ассоциирован с молекулой Н20 с образованием иона Н30+, который выступает в роли структурной единицы типа а. В некоторых гидро-ксисоединеииях каждая группа ОН участвует в двух водородных связях, и поскольку молекула соединения с двумя гидро-ксильными группами может быть представлена, как на рис. 3.20,3, остается только указать атомы, вступающие в водородную связь.

Структурные единицы, показанные на рис. 3.20, могут соединяться с образованием конечных группировок или расположений, бесконечных в одном, двух или трех измерениях. Конечные (полиэдрические) и бесконечные линейные системы уже рассматривались, причем единственным простым примером цепи оказалась двойная цепь в ромбической форме Sb203. Простейшей плоской 3-связанной сеткой является сетка, состоящая нз шестиугольников. Эта сетка — наиболее важная для структурной химии — будет нами детально рассмотрена. Прежде чем перейти к трехмерным сеткам, мы дадим также примеры структур, в основе которых лежат более сложные плоские сетки с /) = 3.

Число возможных комбинаций связей е и р для цикла в целом, очевидно, то же самое, что и число замещенных бензолов. Эти числа таковы (число позиций р обозначено с помощью верхнего индекса);

р1 и р5 (по одной комбинации) 1

р2 и р4 (по три комбинации) 1 всего 11 комбинаций

рэ (три комбинации) j

Для расположений р° (или, иначе, е6), а также р6 имеется 13 различных способов размещения шести экзоциклических связей. Разобрав все способы, можно показать, что, если все циклы имеют форму кресла с одинаковым расположением связей, тогда только три из этих комбинаций приводят к периодическим двумерным сеткам. Три допустимых расположения связей — это р°, р' и центросимметричная конфигурация р2, показанная выше на клише. Профили трех слоев, построенных на основе тетраэдрических валентных углов, показаны на рис. 3.21,а, где слои спроектированы приблизительно в направле9-752

130 3. Полиэдры и сетки

3.9. Структуры на основе сеток с 3-связанными узлами 131

нии стрелки, изображенной на схеме, приведенной выше. На рис. 3.21,6 и s мы привели идеализированные конфигурации слоев р° и р1, построенных на основе валентных углов 90°, чтобы показать их соотношение с кубической решеткой; в случае б средняя плоскость слоя перпендикулярна к объемной диагонали ячейки. Пока неизвестны примеры слоя р1; слой р° присутРис. 3.21. а —профиль слоев б3, построенных на основе тетраэдрических ва_-лентных углов; бив — соотношение слоев р° и р2 с примитивной кубической решеткой.

ствует в кристаллических As, Sb и Bi (а также в низкотемпературной форме GeTe), а слой р2 — в черном Р и изоструктур-ных GeS, SnS, GeSe и SnSe. Истинная конфигурация слоя р° в As близка к показанной на рис. 3.21,6, поскольку валентный угол равен 96°, но в слое р°, образованном атомами Si в CaSi2, валентные углы близки к тетраэдрическим. Слой р2 в черном Р имеет конфигурацию, промежуточную между показанными на рис. 3.21,0 и в, причем средний валентный угол равен 100°.

Если в слое шестиугольников чередуются атомы разных элементов, получается состав АВ (рис. 3.22), и мы обнаруживаем плоские слои в гексагональном BN, а в GeS (и SnS) — гофрированные слои, сходные с наблюдающимися в черном Р.

АВ A,X, A,X, АХ,

Рнс, 3.22. Структуры бинарных соединений, построенные на основе гексагональной сетки.

Ортоборная кислота В(ОН)3 является тригидроксосоедине-нпсм, и в кристаллическом состоянии каждая молекула связана с соседними молекулами посредством шести водородных связей О—Н-.-О. Последние попарно соответствуют трем примыкающим молекулам, причем возникающее расположение похоже на димеры карбоновых кислот:

/О-Н-СК

R. С. 4

хО-Н-Ох

С. R

Н' \ н

В результате молекулы объединяются в слои, в основе которых лежит гексагональная сетка, как это показано на рис. 24.11 (разд. 24.7).

В кристаллогидратах некоторых кислот протон переходит к молекуле воды, и образуется ион Н30+, который может давать три водородные связи. Соответственно структуры кристаллических НСЬН20 и HN03-H20 состоят из слоев, в которых в шестичленных циклах чередуются анионы и ионы Н30+, как это показано для слоя АВ на рис. 3.22. В этих двух моногидратах содержится столько атомов Н (по три на формульную единицу), сколько требуется для того, чтобы каждый фрагмент был связан водородными связями с тремя соседними. Сравнение со структурами НС104-Н20 и H2S04-H20 показывает, что структуры этих гидратов определяются в большей степени числом атомов Н, способных к образованию водородных связей, чем строением аниона. Низкотемпературная форма НС104-Н20 имеет структуру точно того же топологического типа, что и HN03.H20. К.ак в HN03-H20, здесь присутствуют три водородные связи, соединяющие каждый ион с его соседями, причем один атом О из каждого иона С104_ не участвует в водородных связях. С другой стороны, в моногидрате серной кислоты ко-9*

132 3. Полиэдры и сетки

личество атомов Н достаточно для того, чтобы на каждый структурный фрагмент (НзО+

страница 45
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135

Скачать книгу "Структурная неорганическая химия. Том 1" (5.13Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
такси по безналу
письмо благодарность за гуманитарную помощь
2mxu50g
смета на сервисное обслуживание чиллеров

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.09.2017)