химический каталог




МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ, образованы молекулами, связанными ван-дер-ваальсовыми силами (см. Межмолекулярные взаимодействия). Внутри молекул атомы соединены существенно более прочными (ковалентными) связями.

Фазовые переходы МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к.-плавление, возгонка, полиморфные переходы (см. Полиморфизм) - происходят, как правило, без разрушения отдельных молекул. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. являются частным случаем в а н -д е р-в а а л ь с о в ы х к р и с т а л л о в, к к-рым относятся также цепочечные и слоистые кристаллы, где посредством ван-дер-ваальсовых сил соединены бесконечные цепи (например, органическое полимеры) или слои (например, графит). Структуру МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к., как и др. кристаллич. веществ, устанавливают с помощью рентгеновского структурного анализа; для изучения динамики молекул в МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. используют колебательное спектроскопию и неупругое рассеяние нейтронов.

М. к. образуют органическое, металлоорганическое, многие комплексные соединения, а также бинарные соединения типа Н2О, СО2, НСl и др. В форме МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. могут находиться некоторые твердые простые вещества (например, Н2, галогены, N2, O2, S8). Кристаллы благородных газов также молекулярные, построены из одноатомных молекул. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. делятся на г о м о м о л е к у л я р н ы е и г е т е р о м о л е к у л я р н ы е. Первые состоят из одинаковых молекул, вторые-из разных. К числу гетеромол. кристаллов относятся, например, кристаллогидраты органическое соединений, мол. комплексы типа нафталин-тетрацианоэтилен, твердые растворы органическое веществ.

Закономерность расположения молекул в МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. определяется пространств. группой симметрии (см. Кристаллы), а также перечнем и характером систем эквивалентных позиций (орбит), занятых молекулами. Наиб. распространенные структурные классы МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫк.:P212121, число молекул в элементарной ячейке z = 4 (симметрия позиции 1) для оптически активных кристаллов, построенных из асимметричных молекул с одинаковым знаком оптический активности; P21/c, z = 4(l) для кристаллич. рацематов; P21/c, z = 2(1) для молекул с центральной симметрией. В последнем случае особенно четко выражен характерный для МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. "паркетный" способ укладки молекул. Чаще всего МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. бывают моноклинными, ромбическими или триклинными; изредка встречаются более высокосимметричные тетрагон., гекса-гон. и кубич. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к.

Обычно химически одинаковые молекулы в МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. геометрически равны и находятся в одинаковом внешний окружении. В этом случае МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. называют м о н о с и с т е м н ы м. Однако известны и п о л и с и с т е м н ы е МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. (среди гомомолекулярных МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. они составляют ~ 10%). В некоторых полисистемных МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. наблюдается явление к о н т а к т н о й к о н ф о р м е р и и- сосуществование в одном кристалле закономерно чередующихся, находящихся в непосредственном контакте молекул с различные конформацией.

Укладка молекул в МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. осуществляется по принципу плотной упаковки. Стремление к плотной упаковке часто приводит к тому, что молекула в кристалле утрачивает собств. элементы симметрии (кроме центра симметрии), однако из-за слабости межмолекулярных ван-дер-ваальсовых взаимодействие по сравнению с ковалентными связями искажения собств. симметрии невелики. Типичный пример-нафталин, свободный молекула которого кроме центра имеет три зеркальные плоскости симметрии, но в кристалле сохраняется лишь центр - плоскости симметрии утрачиваются, что проявляется в небольших искажениях длин связей и валентных углов. Молекула с центром симметрии в кристалле практически всегда располагается в центре кристаллич. симметрии (правило центросимметричности).

Энергию кристаллич. структуры МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к., приближенно равную энтальпии сублимации, экстраполированной к абс. нулю температур, вычисляют с помощью эмпирическая атом-атомных потенциалов (часто с учетом электростатич. взаимодействие остаточных атомных зарядов). Оптим. упаковка молекул отвечает минимуму этой энергии и в простых случаях может быть найдена расчетным путем.

Наряду с обычными ван-дер-ваальсовыми взаимодействие в МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. наблюдаются направленные межмолекулярные взаимодействие, которые могут значительно повышать абс. величину энергии кристаллич. структуры. Наиб. распространенными из таких взаимодействие является водородная связь (кристаллы льда, спиртов, карбоновых кислот, аминокислот и др.). Кроме того, извест ны, например, взаимодействие между атомами галогенов соседних молекул, атомами металла, а также атомами металла и кислорода в хелатах. Межмолекулярные взаимодействие влияют на тип упаковки молекул и часто приводят к сокращению межмол. контактов по сравнению с суммой ван-дер-ваальсо-вых атомных радиусов. Для типичных МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. характерны низкие температуры плавления, большие коэффициент теплового расширения, большая сжимаемость, малая твердость. Большинство МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. при комнатной температуре-диэлектрики. У ряда МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. (например, органическое красителей) наблюдаются полупроводниковые свойства.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
букеты из сирени купить
кровать женева
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС Нева - LG 43LF510V - офис-салон в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11
концерты в москве на 2017 год

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
(22.01.2017)