Молекулярные кристаллы межмолекулярное взаимодействие

О. а. пшроко используется в молекулярной физике и химии для исследования пространственной структуры молекул, полимеров и биополимеров, надмолекулярных структур, кристаллов, внутри- и межмолекулярных взаимодействий. Разработаны способы исследования оптически неактивных веществ, в к-рых индуцируется О. а. [c.427]

К молекулярным кристаллам относится обширный класс твер-дых тел, у которых энергия внутримолекулярных связей существенно больше энергии межмолекулярных взаимодействий. В связи с этим молекулы в молекулярных кристаллах характеризуются некоторой обособленностью. [c.328]

Если бы можно было, сохраняя порядок расположения молекул, устремить силы межмолекулярного взаимодействия к нулю, то мы получили бы модель ориентированного газа, которая иногда используется для грубого объяснения некоторых спектральных и оптических свойств молекулярных кристаллов. Однако, как мы увидим далее, наличие малых межмолекулярных взаимодействий приводит в ряде случаев к весьма своеобразным особенностям реального кристалла, отличающим его от модели ориентированного газа. Эти особенности существенно проявляются при исследовании возбужденных состояний кристалла. В возбужденных состояниях кристалла проявляются новые взаимодействия. В частности, большую роль играют резонансные взаимодействия, энергия которых убывает только как третья степень расстояния. [c.329]

Другой интересный случай получается, когда в единичной ячейке линейной цепочки находятся две частицы равной массы, но взаимодействующие сильнее друг с другом, чем со своими соседями. Этот случай аналогичен молекулярному кристаллу, в котором внутримолекулярные силы сильнее, чем межмолекулярные. Если а—гуковская постоянная взаимодействия частиц внутри ячейки, —постоянная взаимодействия одной из этих частиц с ближайшей частицей в соседней ячейке и т — масса частнц, то уравнение, аналогичное (21.14), будет [c.138]

В молекулярных кристаллах атомы внутри молекул объединены прочными ковалентными связями, а атомы соседних молекул взаимодействуют за счёт более слабых ван-дер-ваальсовых сил, имеющих динольноо и дисперсионное происхождение (см. Межмолекулярное взаимодействие). Расстояние между атомами соседних молекул 0,35—0,4 нм. Во многих кристаллах связь имеет промежуточный характер, напр, в кристаллах силикатов она ионно-ковалентная, у полупроводников (Ge, Ga, As) связь в осн. ковалентная, но с примесью ионной и металлической. В нек-рых кристаллах (напр., лёд, органич. кристаллы) существует т. н. водородная связь (см. Межатомное взаимодействие). [c.516]

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ — кристаллы, образованные молекулами, связанными силами межмолекулярного взаимодействия. Это гл. обр. ван-дер-ваальсовы силы и водородная связь. Внутри молекул атомы соединены более прочными ковалентными связями, поэтому плавление, возгонка и полиморфные переходы в М. к. происходят без нарушения целостности молекул. [c.200]

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЭКСИТОНЫ — электронные возбуждения (квазичастицы) в молекулярных кристаллах, обладающие свойствами Френкеля акситонов. Это означает, что молекулы и в основном, и в возбуждённой состояниях сохраняют свою индивидуальность, слабо возмущены внутрикристаллическим полем и волновые ф-ции соседних молекул перекрываются слабо. При этом, в отличие от Ванъе — Мотта экситона, возбуждение сосредоточено на одной молекуле. Возбуждённое состояние молекулы не локализовано и может перемещаться от молекулы к молекуле. Взаимодействие между молекулами приводит к образованию экситонной э. нергетич. зоны. Сила межмолекулярного взаимодействия определяет ширину экситонной зоны и характерную скорость экситонов. М. э. наблюдаются, напр., в кристалле бензола и более сложных родственных ему соединениях. [c.205]

Поверхностные слои неоднородны в масштабе молекулярных размеров и анизотропны независимо от агрегатного состояния фаз, отличаются от объёмных фаз физ. свойствами (плотностью, вязкостью, поляризуелю-стью и т. и.), молекулярным строением и хим. составом (в многокомпонентных системах). В поверхностных слоях наблюдаются специфич. хим. аффекты (смещение хим, равновесий, изменение констант скоростей хим. реакций), вплоть до изменения валентности (напр., для Зт, Сг). Особыми свойствами обладают и родственные поверхностным слоям малые (хотя бы в одном измерении) объекты — тонкие плёнки и нити, узкие щели и поры, капли, кристаллы и полости микроскопич. размеров. Изучение тонких плёнок и мономолекуляр-ных слоёв даёт сведения о природе межмолекулярного взаимодействия и строения молекул. [c.652]

Молекулы в молекулярных кристаллах связаны слабыми ван-дер-вааль-совйхми и водородными связями. Слабость межмолекулярного взаимодействия накладьшает отпечаток на механические и термодинамические свойства молекулярных кристаллов. Они, как правило, являются мягкими материалами, легко режутся ножом. Модуль упругости молекулярных кристаллов обычно примерно на порядок ниже, чем у других кристаллов. Температуры плавления молекулярных кристаллов редко превосходят 250° С, а для больишнства из них находятся в пределах 90—150° С. [c.74]

Молекулярная структура. Основные особенности жидкого агрегатного состояния вещества — способность сохранять объем, существование свободной поверхности и текучесть под действием небольшого давления. Свойства жидкостей определяются прйродой атомов, входящих в состав молекул, взаимным расположением молекул в пространстве и расстояниями между ними, от которых зависят энергия межмолекулярного взаимодействия и подвижность элементов структуры. В твердых и жидких телах существует внутренний ( свободный ) объем Vf, равный разности внешнего объема тела V и собственного объема его молекул Dq (для одного моля вещества). Отношение к = VojV, называемое коэффициентом упаковки, для низкомолекулярных органических кристаллов составляет 0,68 — 0,80, для аморфных полимеров 0,625-0,680, для жидкостей 0,5 [81]. Структуру жидкости можно представить в виде множества определенным образом организованных молекулярных комплексов (роев), совершающих тепловое движение, в которых и между которыми спонтанно возникают [c.21]

Фундаментальные исследования полимерных жидких кристаллов углубляют наше понимание природы межмолекулярных взаимодействий и фазовых переходов в изотропных полимерных жидкостях и твердом состоянии точно так же, как исследования мономерных жидких кристаллов проливают свет на природу этих явлений в молекулярных жидкостях, и кристаллах. В биологии жидкокристаллические полимеры мо гут играть важную роль в пространственной организм- ции макромолекул и субклеточных структур, например в упаковке молекул ДНК в хромосомах или агрегации микротубул при формирований структурного каркаса клетки. [c.66]

В зависимости от формы кристаллических образований меняются и физико-механические свойства одного и того же полимера. Рост кристаллов происходит медленно необходимы достаточно высокая подвижность молекул и повышенная температура. Быстрое охлаждение расплавленного полимера приводит к тому, что только часть малых кристаллов успевает агрегироваться в крупные кристаллические образования, а большая часть участков молекулярных цепей так и остается в состоянии разрыхленной упаковки, характерной для аморфных систем. Кристаллическая структура повышает межмолекулярное взаимодействие, снижая гибкость молекул и хладотекучесть полимера под нагрузкой. Полимер становится более твердым и прочным, возрастает его температура перехода в вязко-текучее состояние. [c.11]

Экситон Френкеля реализуется в молекулярных кристаллах, в к-рых связь внутри молекулы значительно сильнее, чем связь молекул между собой. Поэтому межмолекулярное взаимодействие можно рассматривать как малое возмущение состояний отдельных молекул, приводящее к образованию Э. Несмотря на малость этого возмущения, оно приводит к ряду особенностей, отличающих спектры кристалла от спектра отдельной молекулы (см. Спектроскопия кристаллов). Так, в кристаллах, содержащих песк. молекул в элементарной ячейке, межмолекулярное взаимодействие приводит к появлению в оптич. спектре вместо одной линии, соответствующей невырожденному возбужденному состоянию молекулы, неск. экситонпых линий, поляризации к-рых онределяются симметрией кристалла (давыдовское расщепление [4]). Снектры Э. в молекулярных кристаллах наблюдались экспериментально [5]. [c.440]

Развитие химии, биохимии, химии высокомолекулярных соединений выдвигает перед учением о строении М. ряд новых задач. Наиболее актуальные вопросы связаны со строением и свойствами свободных радикалов, ионов сложных органич. соединений, металлоорганич. соединений, с конформациями молекул. Современная физика и химия применяют при решении соответствующих задач новые методы, разработанные в последние десятилетия электронный и ядерный магнитный резонанс, радиоспектроскопию, изотопный обмен и т. д. Весьма важны вопросы, относящиеся к таутомерным превращениям М., идущим путем перехода протона от одного атома к другому. Здесь большую роль играет водородная связь, природу к-рой еще нельзя считать вполне изученной. Изучение др. видов межмолекулярных взаимодействий и конформаций М. необходимо для понимания строения и условий возникновения надмолекулярных структур, в свою очередь определяющих свойства молекулярных кристаллов, полимеров, биологич. систем. В связи с проблемами молекулярной биофизики, выдвинувшимися на первый план, наряду с указанными вопросами необходимо исследование поведения М. в открытых системах. [c.284]

При воздействии на такие пластмассы теплотой среда молекул значительно изменяется, что обусловливает изменение свойств материала. Дело в том, что при низких температурах энергия молекул недостаточна для преодоления действия сил молекулярного притяжения и подвижность их как бы заморожена , т. е. пластмасса находится в твердо-хрупком состоянии. Вначале с повышением температуры колебания молекул усиливаются, однако изменения их расположения еще невозможны (твердо-вязкое состояние). Лишь при достижении определенной темпераг фы энергия молекул становится достаточной для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия, и взаимное расположение молекул изменяется, т. е. материал переходит в высокоэластическое, а затем в пластическое состояние. У частично кристаллических полимеров для аморфной фазы эта температура называется температурой стеклования, а для коисталлической — плавления кристаллов. В основном полимер из твердого состояния в пластическое переходит постепенно, поэтому чаще всего говорят об области температур размягчения. Переход полимера в пластическое состояние сопровождается уменьшением вязкости расплава, т. е. расплав вначале обладает очень большой вязкостью (высокоэластическое состояние), затем при дальнейшем нагревании вязкость уменьшается (состояние пластичности). [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...