Лекция (4) (1134517)
Текст из файла
Лекция 4Межмолекулярныевзаимодействия.Структура простыхкристаллических веществ.План лекции1.2.3.4.5.6.7.8.Межмолекулярные взаимодействия.Водородная связь.Классификация кристаллических тел.Плотнейшие и плотные кристаллическиеупаковки.Структуры металлов, металлический радиус.Полиморфизм металлов.Энергетические зоны в кристаллах.Интерметаллиды.Ван-дер-ваальсовы межмолекулярныевзаимодействия1) Ориентационное – между полярными молекулами(диполь-диполь)2) Индукционное – между полярной и неполярноймолекулами (постоянный диполь – наведенный диполь)3) Дисперсионное – между неполярными молекулами(наведенный диполь – наведенный диполь)Взаимодействие тем сильнее, чем больше:1) полярность; 2) поляризуемость молекул.Пример: CH4 – газ, C6H6 – жидкостьEков.(Cl-Cl) = 244 кДж/мольEвдв.(Cl2-Cl2) = 25 кДж/мольДисперсионное взаимодействиеrˆ rˆrˆ r rˆ rd1d 2 − 3(d1n )(d 2 n )ˆV=r3Операторвзаимодействия двухсистем зарядов набольших расстоянияхrd1+−−+1rrn+−−+2rd2U(r)Рассматриваяоператор каквозмущение0constU (r ) = − 6rЭнергиявзаимодействия2r0U0rВодородная связьНевалентное взаимодействие между группой AH одноймолекулы и атомом B другой, в результате которогообразуется устойчивый комплекс.R1─A─H·····B─R2Примерыэлектроноизбыточныхсоединений водорода:A и B - электроотрицательные атомыв электроноизбыточных соединениях:главным образомрежеN, O, FCl, SFFHHHHFFOH3CNH3, H2O, N(CH3)3,HF, HCl, HBr, HIHFOCCOHHСтруктураполимера(HF)nOCH3Строение димерауксусной кислотыПрирода водородной связиδ–δ+δ–A H BРезонансныеδ–AH : B+A : H BIIВклад значителен в случаенаиболее прочных иВклад ничтожен, т.к.коротких связейтребуетВклад структуры IIиспользования 2sили 2p-орбиталей H,~4%следовательновысокой энергииO─H·········Oвозбуждения.1.0 A2.78 Aδ–A HLBIКовалентная–δ+ЭлектростатическоепритяжениеОсновной вкладв связьМеханизм водородной связиОбразование водородной связи между молекулами водыЭнергия некоторых водородных связейСвойства водородной связиA─H·····BЭнергия связи, кДж/мольСвязьДлина связи A─B илиA─H, Aводороднаяковалентнаяводородная ковалентнаяF─H·······F─H295652.55[F····H····F]−165-2.26[HO─H······Cl]−55428HO─H······OH222464HS─H······SH27363H2N─H······NH3173862.762.26 < 2×1.35 ← вандерваальсов радиус F1.130.97Водородная связь в ДНК - 1Водородная связь в ДНК - 2Водородная связь в водеchlathratus (лат.)защищенный решеткойКаркасная структура льда стетраэдрическим окружениематомов кислорода.Клатраты (или соединениявключения) образованымолекулами-«гостями» имолекулами-«хозяевами».Клатрат Cl2.6H2OВнутримолекулярная водородная связьСалициловая кислотаHOCH2CH2β-Фенилэтиловый спирт(2-фенилэтанол)Влияние водородной связи на точку кипения100H2OОТочка кипения, СHF0H2TeSbH3HISnH4AsH3 H Se2NH3H2S-100HClHBrPH3GeH4SiH4CH4-200234Период5Классификация кристаллических веществ(по характеру связи между структурными фрагментами)КристаллыИонныеNaCl, CsFАтомныеКовалентныеАлмаз, SiC, SiO2МолекулярныеCO2, I2, P4, CH4МеталлическиеNa, FeАллотропные формы фосфораPPPPPPPPPPPPPPPPPPPЧерный фосфорPPPБелый фосфорP4Аллотропные формы серыSSSSSSSSSSSSSSШестичленный цикл(«кресло»)SSSSSSSВосьмичленный цикл(«корона»)Спиральные полимерыSnУпаковки из одинаковых шаровПлотнейшаяшароваяупаковка(ПШУ)Плотнаяшароваякладка(ПШК)ПримерОбъемноцентрированнаякубическая(ОЦК)FeПлотнейшие шаровые упаковки (КЧ = 12)Гексагональная плотнейшая упаковка (ГПУ)Последовательность слоев:ABAB…Be, Cd, Co, Mg, Ti, ZnКубическая плотнейшая упаковка (КПУ)или гранецентрированная кубическая (ГЦК)Последовательность слоев:ABCABC…Ag, Al, Au, Ca, Cu, Pb, PtГЦК-фуллеренПустоты в плотнейших упаковках(26% объема)Октаэдрические:N атомов – N пустотrокт.
= 0.414rТетраэдрические:N атомов – 2N пустотrтетр. = 0.225rНа каждый шар упаковки приходится2 тетраэдрические и 1 октаэдрическаяпустотыРасположение тетраэдрическихпустот в ГЦК-ячейкеT1T2Ячейка содержит 4 структурные единицыи 8 тетраэдрических пустотУпаковки металлов, неявляющиеся плотнейшимиКЧ = 6КЧ = 8Объемноцентрированнаякубическая (ОЦК), 32% объемаПримитивная кубическаяBa, Cr, W, α-Fe,щелочные металлыPoПолиморфизм металлов Полиморфизм твердых веществ - способность существовать в двух илинескольких кристаллических формах (полиморфных модификациях)при одном и том же химическом составе.
Политипия - частный случай полиморфизма. Политипные модификациипредставляют собой варианты наложения одинаковых двухмерныхструктур; при этом два параметра решетки неизменны, а третийменяется, оставаясь кратным постоянной величине.Железоα-Fe: ОЦК, t < 906 oC, t > 1401 oCγ-Fe: ГЦК, 906 oC < t < 1401 oCβ-Fe: ГПУ высокое давлениеОловоβ-Sn: t > 14 oCα-Sn: t < 14 oCρ = 7.31 г/см3ρ = 5.75 г/см3ИнтерметаллидыХимические соединения двух илинескольких металлов между собой. В твердых растворах металлов (сплавах) состав можетнепрерывно изменяться в широких пределах.
Интерметаллиды характеризуются определеннымхимическим составом, хотя возможны заметныеобласти гомогенности. Тип химической связи - преимущественнометаллический, хотя встречаются соединения сковалентным и ионным типом связи.Mg2Si ионныйMg2Ge ионныйMg2Pb металлическийКак формируются энергетические зоныВысшие разрыхляющие2sНизшие связывающиеNaNa2Na4Na8Na16Nann ~ 1020Энергетические зоны в кристаллахЭнергия3pp-зонаs-зона3s2pr2p∞r0Структура Cu3AuКоординация атомов золота (КЧ = 4)Кристаллическаярешетка соединенияCu3AuCuAuКоординация атомов меди (КЧ = 12).
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
