Главная --> Справочник терминов


Электронная микрофотография Галогены (от греч. «хальс» — соль и «геннао» — рождаю) — химические элементы главной подгруппы VII группы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: фтор Г, ?:лор С1, бром Вг, иод I и астат At. Они относятся к неметаллам. В последнем электронном слое атомов галогенов находится 7 электронов (электронная конфигурация S2p5). Это обусловливает самое характерное свойство галогенов — присоединение электрона с образованием однозарядного аниона, имеющего оболочку ближайшего инертного элемента, например:

Элемент, атомный покер Относительная атомная масса Электронная конфигурация внешнего слоя Атомный радиус, нм Ионный радиус Э~2, ни

Электронная конфигурация внешнего электронного слоя атома кремния 3s23p2. В соединениях кремний преимущественно четырехвалентен (SiH4, SiF4, SiO2, Si3N4, SiS2 и т. д.). В отдельных случаях кремний проявляет степень окисления + 2 (SiO). Атомы кремния способны образовывать цепочки, что является признаком кремнийор-ганических соединений. В этом отношении он сходен с углеродом. Однако энергия связи Si — Si почти в 2 раза меньше, чем у С— С. Поэтому кремниевые цепочки ограничены максимум восемью атомами (Si8H18 — октасилан). Существенное отличие кремния от углерода состоит в неспособности атомов кремния образовывать двойные и тройные связи между собой.

Электронная конфигурация внешнего электронного слоя атома Fe — 3d64s2. В соединениях железо проявляет различные степени окисления, в основном -f- 2 и +3.

затрагиваются обычными источниками излучения. В таком случае электронная конфигурация молекулы с учетом ближайших разрыхляющих орбиталей может быть изображена так:

Типичной реакцией галогенопроизводных — за исключением ви-нилгалогенидов и арилгалогенидов, для которых связь С—-X более прочная, чем в алкилгалогенидах, — является нуклео-фильное замещение. К особо реакционноспособным галогено-производным относятся бензилгалогениды С6Н5СН2Х и аллил-галогениды СН2=СНСН2Х. Предпосылками такой реакции служат как электроотрицательность атома галогена (в результате чего на связанном с ним атоме углерода появляется частичный положительный заряд, способный связывать нуклео-фильный реагент), так и то обстоятельство, что отщепляющийся в ходе реакции галогенид-анион очень устойчив (его электронная конфигурация такая же, как у атомов благородных газов). Кроме того, замещение облегчается значительной поляризуемостью связи С—X (только связь С—F почти не поляризу-

С помощью спектроскопических измерений достоверно установлено, что электронная конфигурация углерода в его основном состоянии — ls!2s!2p!, что исключает простое разумное объяснение образования связей в органических соединениях. Полинг предположил, что четыре валентных орбитали (2s, 2рх, 2ру, 2рг) заменяются набором из четырех эквивалентных гибридных орбиталей, обозначаемых spb. Приблизительная форма этих орбиталей показана на рис. 1.2. Отметим особо, что распределение вероятности электронной плотности sp^-орбнтали строго направленно, с областью наибольшей вероятности, сконцентрированной 1ГО одну сторону от ядра.

Итак, электронная конфигурация атома лития в основном (низшем) состоянии будет l$22s. Чтобы построить электронную конфигурацию любого атома с номером Z, нужно представить себе атомные орбнтали с последовательностью энергий \s<2s<2p<3s<3p<3d<... и затем разместить Z электронов, начиная с орбнтали низшей энергии, в соответствии с принципом Паули. Необходимо лишь помнить, что имеется только одна 1л-орбнталь, одна 2^-орбнталь и т.д., но орбнталей типа 2р, Ър и т.д. по три, орбнталей типа 3rf, 4d и т.д. - по пять, а орбнталей типа 4f, 5/ и т.д. - по семь. Ниже приведены электронные конфигурации основных состояний атомов первых десяти элементов.

Электронная конфигурация двухатомных молекул. На рис. 1.10 слева и справа показаны энергетические уровни атомов, а в центре - энергетические уровни молекул. Это чисто качественная диаграмма, на самом деле энергетические уровни имеют совершенно определенные значения для разных молекул и, если нужно их точно знать, они рассчитываются методом самосогласованного поля. Однако для выяснения электронной конфигурации молекул достаточно и этой качественной диаграммы. В качестве иллюстрации рассмотрим молекулы азота и кислорода.

Для учета энергии электронной корреляции чаще всего применяют метод конфигурационного взаимодействия. На орбиталях, полученных методом Хартри-Фока, электроны можно разместить по-разному. Определенное размещение электронов по орбиталям называется электронной конфигурацией. Основному состоянию молекулы соответствует электронная конфигурация ц/о. В обычных молекулах в электронной конфигурации фо все электроны расположены парами на низших орбиталях. При возбуждении одного электрона возникает однократно возбужденная конфигурация, при возбуждении двух электронов - двукратно возбужденная конфигурация и т.д. Линейная комбинация невозбуждениой и различных возбужденных электронных конфигураций дает полную волновую функцию молекулы, в которой уже учтена энергия электронной корреляции. При учете всех возможных

Следовательно, электронная конфигурация валентного состояния атома Be будет Is22s2p. Таким образом, в образовании химических связей в молекуле ВеН2 участвуют четыре валентные АО: (Be2s, Ве2р иН^^иНв!,?} (индексы А и Б соответствуют разным атомам водорода). Совокупность всех АО, т.е. (Ве2л, Ве2/?, Нл1л, Нд1л) называется конфигурацией.

Еще при проведении первых исследований полимеров было известно, что как естественные, так и искусственные полимеры кристаллизуются [На]. Рентгеновский анализ позволил раскрыть решеточную структуру и определить размеры единичной ячейки кристаллов полимера. До 1957 г. полагали, что кристаллиты — мицеллярного типа. Предполагалось, что типичная мицелла представляет собой пучок из нескольких сотен различных молекул, которые, покидая мицеллу и проходя аморфные области, хаотично соединяют мицеллы друг с другом. В 1957 г. Фишер [15], Келлер [16] и Тилл [17] независимо друг от друга открыли и предположили, что полимеры состоят из монокристаллических ламелл со сложенными цепями'). На рис. 2.2 показана электронная микрофотография пачки монокристаллов ПЭ [18], выращенной из разбавленного раствора, а на рис. 2.3 — укладка цепных молекул в подобных ламеллярных кристаллах. Здесь цепи ПЭ сложены (с поворотом цепи после каждой складки) в плоскости (110) ортором-бического кристалла ПЭ. Размеры единичной ячейки определены в работе [19]: а = 0,74 нм, 6 = 0,493 нм, с = 0,353 нм (направление оси цепи).

поли-грамс-изопрен). Ha рис. 8.45 показана электронная микрофотография поперечного сечения, сделанная через область пустот сухого одиночного волокна ПА-6, образовавшуюся в процессе формирования шейки [83]. Образование пустот в центре шейки лишь в сухих одиночных волокнах свидетельствует о том, что оно связано с трехмерным распределением напряжения. Охлопывание подобных пустот может вызвать разрушение фибрилл, показанное на рис. 8.22 [83]. Ввиду трехмерности распределения исходных напряжений и отсутствия заметной интенсивности свободных радикалов в слабовытянутых изотропных полимерах (Я'г<3), отсутствия заметных изменений

Рис. 8.45. Электронная микрофотография сверхтонкого поперечного сечения, сделанная через область с пустотами вытянутого одиночного волокна ПА-6

Рис. 9.10. Электронная микрофотография центральной части трещины серебра, подобной показанной на рис. 9.9. (С разрешения Халла [106].)

Рис. 9.19. Электронная микрофотография реплики поверхности разрушения ПА-6 после кристаллизации при температуре 295°С в течение 48 ч под давлением 650 МПа. Стрелка показывает направление роста сферолита [202]. (С разрешения IPC Business Press Ltd. © .)

Рис. VI. 4. Электронная микрофотография монокристалла полиэтилена.

Рис. VI. 7. Электронная микрофотография фибриллярного кристалла.

Рис. VI. 8. Электронная микрофотография террасоподобных кристаллов полиэтилена.

Рис. 73. Электронная микрофотография дрожжевой клетки:

Рис. 26.11. Электронная микрофотография реплики с поверхности кольцевого сфе-ролита полиэтилена высокой плотности (Х8000) [П: 4753].

а —расположение ламелей; б — электронная микрофотография реплики с поверхности поли-




Энергичном механическом Энергичном взбалтывании Энергично перемешивать Эффективность использования Энергично взаимодействуют Энтальпия образования Энтальпии парообразования Энтальпию плавления Эпоксидных компаундов

-
Яндекс.Метрика