Молекулы и молекулярные кристаллы

МОЛЕКУЛЫ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ [c.37]

В полупроводниках (главным образом — ковалентных кристаллах) валентные электроны образуют четко направленные орбитали, связывающие атомы, а энергия возбуждения (ширина энергетической щели AW) превышает тепловую энергию (AW>kT), но ниже энергии видимого света (АИ <3 эВ). В диэлектриках (главным образом — ионных и молекулярных кристаллах) валентные электроны локализованы в еще большей степени не на связях между атомами, а вблизи отдельных анионов или молекул. Энергия связи электронов в диэлектриках намного превышает не только тепловую (AW kT), но и энергию видимого света (AW>%yi). Поэтому вероятность возбуждения электронов мала. Кроме того, малая кривизна зон в диэлектрике в окрестности экстремумов (см. рис. [c.15]

Прямую связь электронного строения атомов со структурой молекул и ковалентных кристаллов устанавливает квантовая химия, использующая для описания геометрии молекул методы валентных связей, молекулярных орбит и теорию кристаллического поля [39— 43]. Для объяснения структур металлов естественно использовать представления квантовой химии об образовании межатомных связей перекрывающимися электронными орбиталями определенной формы и симметрии. Переход от геометрии атомных орбиталей к геометрии кристалла представляется наиболее прямым и наглядным методом решения этой трудной проблемы. [c.8]

Подавляющее большинство опытов по ядерному резонансу проводится на диамагнитных образцах, т. е. на веществах, не обладающих спиновым или орбитальным электронным парамагнетизмом. Отсутствие электронного парамагнетизма, например, у молекулы, в молекулярном кристалле, или у иона, находящегося в кристалле или растворе обусловлено равенством нулю ожидаемых значений (г )о Lq [ г )о) и ( Фо I Sq 1 г )о) для всех составляющих полного орбитального или спинового момента молекулы или иона, где г )о — функция как орбитальных,, так и спиновых координат, описывающая основное состояние. [c.168]

Проведенное рассмотрение ионных и молекулярных кристаллов основывалось на возможности выделить в распределении заряда в кристалле вклады от отдельных ионов (атомов, молекул), как это было сделано в разложении [c.177]

Выражение (31.20) лежит в основе теоретического описания восприимчивости отдельных атомов, ионов и молекул. На нем базируется также теория восприимчивости ионных и молекулярных кристаллов, т. е. тех твердых тел, которые могут быть представлены как совокупность слабо деформированных свободных ионов. В этих случаях восприимчивость вычисляется посредством суммирования вкладов отдельных ионов. [c.263]

Слабые электростатические силы, известные как силы Ван-дер-Ваальса, также могут быть силами сцепления, посредством которых осуществляется связь в твердом теле. Эти силы обусловлены слабым притяжением между мгновенными электрическими диполями, возникающими вследствие движения электронов в атомах и молекулах, усреднение же флуктуаций по времени дает нулевой дипольный момент. И поскольку эти силы притяжения незначительны, связь в молекулярных кристаллах довольно слабая. В качестве примера можно привести связь между атомами инертных газов в твердом состоянии (при низких температурах), а также связь между молекулами в тех органических кристаллах, в которых сохраняются индивидуальные молекулы. Подобные молекулярные кристаллы характеризуются низкими температурами плавления и невысокой прочностью. [c.15]

Межмолекулярные связи действуют между любыми атомами и молекулами, но они очень малы (порядка Ю Дж/моль). Поэтому молекулярные кристаллы, обусловленные этими силами (твердые инертные газы, молекулы кислорода, азота и др.), отличаются весьма низкой температурой плавления (Не— 1,8 К, Аг — 40 К). Образование прочных структур обусловлено главным образом сильными типично химическими связями, например ковалентной, а силы Ван-дер-Ваальса служат лишь небольшой добавкой . Силами Ван-дер-Ваальса обусловлены обычно адгезионные связи при склеивании, смачивании твердых тел жидкостями и т. п. [c.10]

Высвечивание дискретных центров наблюдается у молекулярных кристаллов, где в узлах кристаллической решетки расположены отдельные молекулы. Из-за слабого взаимодействия между собой молекулы в кристалле сохраняют относительную самостоятельность, в результате этого поглощение и излучение происходят в одном и том же центре. [c.362]

Энергия связи (или энергия сцепления) кристалла представляет собой энергию, которая необходима для разделения тела на составные части. В зависимости от типа твердого тела составными частями могут быть молекулы и атомы в молекулярных кристаллах, атомы в ковалентных и металлических кристаллах, положительно и отрицательно заряженные ионы в ионных кристаллах. [c.63]

К молекулярным кристаллам относят твердые тела, в узлах кристаллической решетки которых располагаются либо одинаковые молекулы с насыщенными связями (На, I2, Вгг, I2), либо атомы инертных газов (Аг, Ne, Кг, Хе, Rn). К группе инертных газов следовало бы также отнести и гелий. Однако силы взаимо- 4 [c.64]

Итак, силы Ван-дер-Ваальса являются основными силами притяжения в случае кристаллов химически неактивных атомов и между молекулами с насыщенными связями в молекулярных кристаллах. Строго говоря, силы Ван-дер-Ваальса не являются чисто парными силами, как это предполагается при вычислении энергии сцепления с использованием потенциала Леннарда— Джонса. Ясно, что при взаимодействии двух атомов присутствие рядом третьего вызывает перераспределение положительных и отрица- [c.69]

При сделанных предположениях в уравнении Шредингера для молекул и кристаллов можно сохранить только члены, относящиеся к электронной части. Соответственно упростится и молекулярная волновая функция, которая будет функцией только координат электронов [c.78]

Опыты с нейтронами и молекулярными пучками. Длина волны де Бройля обратно пропорциональна массе частицы. Следовательно, при той же скорости длина волны нейтрона или молекулы в тысячи раз меньше, чем длина волны электрона. Для успешного наблюдения дифракции волн на кристаллах необходимо, чтобы длина волны была порядка расстояний между узлами кристаллической решетки. Поэтому для наблюдения дифракции тяжелых частиц необходимо пользоваться частицами с достаточно малыми скоростями. [c.63]

Согласно молекулярно-кинетической теории кристаллизации Я. И. Френкеля, М. Фольмера и В. И. Данилова самопроизвольное возникновение центров кристаллизации происходит при наличии в жидкости гетерофазных флуктуаций — небольших участков, имеющих такое же расположение молекул, как и в кристалле. [c.20]

Все перечисленные в 1.1 виды поляризации относятся к твердым диэлектрикам. В неполярных твердых диэлектриках наблюдается электронная поляризация. В этом случае диэлектрическая проницаемость равна квадрату коэффициента преломления. Сюда относятся валентные кристаллы (алмаз), молекулярные кристаллы, не содержащие полярных групп (нафталин, сера), неполярные полимеры (полиэтилен, политетрафторэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полистирол). Для неполярных диэлектриков температурный коэффициент диэлектрической проницаемости определяется изменением числа молекул в единице объема и может быть вычислен по формуле, применяемой для неполярных жидкостей [c.12]

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]

Принимая согласно экспериментальным данным при Т = 4,2 К де-баевскую температуру 0 частиц Аи такой же, как у массивного металла (0ОО = 168 К), и согласовывая выражение (364) с экспериментальными кривыми методом наименьших квадратов, авторы работы 563] получили следующие значения установочного параметра Qe (в К) 3,1 D = 42 А) 1,9 D = 62 А) и 0,65 D = 176 А). Сравнение наблюдаемой и рассчитанной зависимостей / (Т) сделано на рис. 86 [563]. Интересно, что по порядку величины полученные энергии Авбя близки к энергиям колебательного движения групп молекул в молекулярных кристаллах. [c.200]

Данные, приведенные в табл.. 1, относятся к сравнительно слабо связанным экситонам, так называемым экситонам Ванье — Мотта. В таких диэлектриках, как щелочно-галоидные соединения и молекулярные кристаллы типа антрацена, экситоны оказываются сильно связанными и напоминают скорее возбуж-Дтеппые состояния отдельных атомов или молекул/Такие высоковозбужденные состояния называются экси-тонами Френкеля, Считается, что в органических кристаллах и в процессах тйпа фотосинтеза экситонами Френкеля определяется основной механизм переноса энергии. [c.132]

В ковалентных и молекулярных кристаллах основными структурными единицами являются нейтральные объекты — атсмы и молекулы, между которыми действуют силы малого радиуса — ковалентные или Ван-дер-Ваальса. При ковалентных силах энергия взаимодействия убывает с расстоянием экспоненциально. При силах Ван-дер-Ваальса — обратно пропорционально шестой степени расстояния. [c.33]

Допустим, например, что имеется лишь два типа сил взаимодействия между атомами, а именно а) электростатические силы между распределениями связанных зарядов и б) силы, связанные с наличием свободных электронов, играющие большую роль в металлах. С помощью сил а) можно объяснить сцепление и изолирующие свойства ионных и молекулярных кристаллов. Мы можем предположить, как это и делается в теории Маделунга-Борна, что ионные кристаллы состоят из нонов и что сцепление возникает главным образом из-за их электростатического притяжения. Аналогично мы можем предположить, что молекулы, образующие молекулярный кристалл, электростатически нейтральны, а энергия сил сцепления возникает из-за мульти-польных сил электростатического типа. Так как эти силы должны быть слабее, чем силы взаимодействия ионов, то мы можем понять, почему энергия сил сцепления молекулярных кристаллов сравнительно мала. [c.288]

Поскольку введение зонной модели позволяет вилоизменить классическое понятие связанных электронов в валентных кристаллах, естественно задаться вопросом, должны ли мы оставить это классическое понятие, рассматривая ионные и молекулярные кристаллы. На этот вопрос можно ответить вполне определённо в обоих случаях. В ионных кристаллах классическая картина является хорошим приближением, но не является строгой, так как волновые функции валентных электронов ие полностью локализованы у катионов. Это значит, что функции Блоха лля ионных кристаллов об.талают аналогичными свойствами, что и 1ля металлов. Проводимость отсутствует из-за способа заполнения зон, а не из-за того, что электроны ие могут двигаться от одного атома к другому. Так как в молекулярных кристаллах амплитуда волновых функций в области между молекулами безусловно мала, то мы должны были бы ожидать, что электронная проводимость невелика, даже если бы не существовало зонной структуры. Тем не менее, решающую роль в полном запрещении электронной проводимости играет наличие запшненных зон. [c.292]

Существует непрерывная градация при переходе от молекул, которые при внедрении в твёрдое тело сохраняют электронную структуру, соответствующую свободной молекуле, к молекулам, которые сильно деформируются, когда входят в состав кристалла типа валентных кристаллов. Вследствие этого, как мы видели в 8, не существует резкой границы между валентными и молекулярными кристаллами. Так как силы сцепления валентных образований сводятся к обменным силам, которые определяют в основном силы сцепления в модели Гайтлера-Лондона, отталкивательные члены должны изменить знак и дать при-1яжение при переходе от идеальных молекулярных кристаллов к кристаллам валентного типа. В настоящее время более или менее детально рассмотрены молекулярные кристаллы, наиболее близкие к идеальным, которые характеризуются очень низкими значениями теплоты сублимации. [c.414]

Следует все же отметить, что некоторые кристаллические вещества построены из четко различимых в структуре молекул. К числу таких молекулярных кристаллов относятся кристаллы многих органических веществ и т. д. Однако в металлических фазах тчкие молекулярные кристаллы не встречаются. [c.98]

Ковалентная связь имеет то же происхождение, что и связь в гамополярных молекулах (Нг, СЬ, Ь,.- ), она обусловлена обменным электронным взаимодействием между атомами. В молекулярных кристаллах (Нг, СЬ, Ь,---) ковалентная связь локализована между ядрами в молекуле, молекулы удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Однако в случае алмаза или графита несколько валентных электронов являются общими для атома и ряда его соседей, и поэтому невозможно выделить какую-либо группу атомов, которую можно рассматривать как химически насыщенную (рис. 2.7). С этой точки зрения кристалл алмаза представляет собой огромную молекулу. [c.75]

ИЗ парамагнитного состояния в ферромагнитное в точке Кюри для ферромагнетиков, при переходе от свободных к несвободным вращениям в метане, водороде и других молекулярных кристаллах, нри и зменеиии ориентации молекул в хлориде аммония и, наконец, при упорядочении спинов, соответствующем антиферромагпитпому состоянию, в различных солях. [c.368]

Молекулярные кристаллы, помимо инертных газов, встречаются у элементов V, VI, VII групп. За исключением металлического полония и полуметаллических сурьмы и висмута, в этих элементах атомы связаны ковалентными силами в молекулы, которые в свою очередь связаны ван-дер-ваальсовыми силами. В итоге связь оказывается смешанной, ковалентно-молекулярной. [c.113]

Молекулярные кристаллы. Наиболее общим видом связи, возникающим между любыми атомами и молекулами, является связь Ван-дер-Ваальса. Почти в чистом виде она проявляется между молекулами с насыщенными химическими связями (О2, Нг, СН4 и др.), а также между атомами инертных газов. В общем случае ван-дер-ваальсова связь включает в себя дисперсионное, ориентационное и индукционное взаимодействия. [c.20]

ПАРАКРИСТАЛЛ — молекулярный кристалл с перемежающимися кристаллическими и аморфными областями ПАРАМАГНЕТИЗМ (есть свойство вещества, помещенного во внешнее магнитное поле, намагничиваться в направлении, совпадающем с направлением этого поля, если в отсутствие внешнего магнитного поля это вещество не обладало упорядоченной магнитной структурой Паули проявляется в металлах и полупроводниках и образуется спиновыми магнитными моментами электронов проводимости ядерный образуется магнитными моментами атомных ядер) ПАРАЭЛЕКТРИК— неполярная фаза сегнетоэлектрика, возникающая выше температуры фазового перехода ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ— охлаждение вещества ниже температуры его равновесного перехода в другое фазовое состояние ПЕРЕХОД [квантовой системы (безызлучательный характеризуется изменением уровня энергии атома или молекулы без поглощения или испускания фотона вынужденный осуществляется понижением уровня энергии под действием внешнего излучения скачкообразный возникает самопроизвольно или вследствие [c.258]

При комнатной темн-ре и давлении 5,7 ГПа В. образует молекулярный кристалл. При дальнейшем новьг-шении давления прочность связи в молекулах Hj ослабевает и при сверхвысоких давлениях водород станет [c.297]

Смотреть страницы где упоминается термин Молекулы и молекулярные кристаллы : [c.199] [c.97] [c.461] [c.109] [c.7] [c.172] [c.14] [c.168] [c.311] [c.198] [c.112] [c.333] [c.205] [c.278] [c.30] [c.157] [c.157] [c.234] [c.271] [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...