![]() |
|
|
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫМОЛЕКУЛЯРНЫЕ 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] |
|
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.
|
|