WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 ||

но-молекулярных систем. Понятно, что и состав, и структура мало-мальски сложной системы не могут быть охарактеризованы одним параметром. В дейтором конформация молекул постепенно меняется ствительности каждая из этих двух характеристик с изменением температуры.

определяется целым набором величин, и поверхНаличие нескольких равновесных или квазиность p(x, s) является многомерной. Далеко не всяравновесных, то есть медленно меняющихся, фаз кое сочетание x и s представляет собой равновесную соответствует полиморфизму (в широком смысле фазу1; если ограничиться анализом равновесных веслова); к числу полиморфов могут относиться тверществ, то окажется, что функция p(s, x) имеет некодые полиморфные модификации, расплав или разторую область определения. Можно, однако, расные по структуре и свойствам расплавы (заметим, сматривать и неравновесные системы, но лишь что полиморфизм жидких фаз встречается достатакие, скорость изменения которых невелика; тогда точно часто, хотя на него не всегда обращают вниобласть определения расширится. В пределах той мание).

или иной области определения рассматриваемое свойство может меняться плавно или скачком; скаХимическим соединением называется атомно-мочок в изменении свойства обычно сопровождается лекулярная система, обладающая следующими скачкообразным изменением структуры и соответ- признаками: 1) система содержит большое число ствует фазовому переходу или химической реакции.

атомов ограниченного числа “сортов”, 2) подразуЗдесь не обсуждается вопрос о том, будет ли данное мевается постоянное, определяющее индивидуальпревращение происходить в действительности и ность химического соединения распределение атопри каких условиях: процесс может быть реализуе- мов по сортам (состав), причем каждому сорту мым или гипотетическим.

атомов соответствует определенная координация (фиксирован вид координационного полиэдра и Таким образом, на диаграмме p(x, s) химическорасположение в его вершинах атомов определенму веществу соответствует точка или область, в преной природы); подразумевается также постоянство делах которой нет скачкообразного изменения структурной формулы молекул, если система их сосвойств. Узкий интервал вариаций состава вещества держит; 3) система может существовать в виде одсоответствует дальтониду, широкий интервал вариной или нескольких воспроизводимых по составу и ации состава характерен для бертоллидов. Примечаструктуре равновесных (или квазиравновесных) тельна возможность существования фаз с переменфаз, то есть в виде одного или нескольких химичесной структурой. Примером фазы с переменной ких веществ. На диаграмме состав–структура– структурой может служить металлический сплав, свойство (рис. 4) химическому соединению соотстепень упорядоченности которого зависит от споветствует некоторая совокупность изолированных соба получения, или органический кристалл, в коточек или ограниченных областей, то есть некоторая совокупность веществ, сосуществующих на одРавновесной фазой мы называем вещество, структура ной вертикали диаграммы p(x, s); не обязательно в которого, усредненная по колебаниям, соответствует миэту совокупность входят все точки и области (все венимуму потенциальной энергии. Понятно, что эта струкщества), присутствующие на данной вертикали – тура может быть метастабильной (и обычно является меони могут быть распределены между двумя или нетастабильной). В таком случае рассматриваемое вещество со временем самопроизвольно превратится в другое ве- сколькими химическими соединениями.

щество (преодолевается энергетический барьер и возниЭто определение не следует считать ни универкает структура, соответствующая более низкому минимусальным, ни очень точным, ни окончательным.

му энергии). Однако очень часто этот процесс происходит столь медленно, что можно не принимать его во К тому же, оно требует многочисленных комментавнимание.

риев и дополнений; в рамках настоящей статьи дать.. их в полной мере не представляется возможным.

Мы ограничимся лишь самыми необходимыми реПриведенные дефиниции и комментарии к ним марками, наиболее существенными для рассматрина первый взгляд могут показаться достаточно очеваемого круга вопросов.

видными. Их нетривиальность обнаруживается при Весьма нетривиально по своему содержанию попытке найти такие определения в энциклопедифигурирующее в первом пункте понятие сорта ато- ческой и учебной литературе. В “Химическом энма. Оно отнюдь не сводится к заряду атомного ядра циклопедическом словаре” (М.: Советская энцик(Z ), то есть к принадлежности атома к определен- лопедия, 1983) статьи “Химическое вещество” (или ному химическому элементу. В относительно про- “Вещество”) и “Химическое соединение” отсутствустых случаях достаточно полно (в дополнение к Z ) ют; нам не удалось найти вразумительные опредесорт атома характеризует описание его координа- ления этих понятий ни в других статьях этого словации – характеристика координационного полиэдра ря, ни в других общедоступных источниках. Очень и указание природы атомов, располагающихся в его часто для важнейших понятий химии приводятся вершинах. Для ясности приведем несколько про- заведомо ошибочные или неполные дефиниции.

стых примеров, иллюстрирующих сказанное выше.

Так, в том же “Химическом энциклопедическом Две модификации ZnS – сфалерит и вюртцит – словаре читаем”: “молекула, наименьшая частица представляют собой одно химическое соединение вещества, определяющая его свойства и способная (сульфид цинка), поскольку имеют одинаковый к самостоятельному существованию”. Во-первых, в элементный состав и координация атомов Zn и S очень многих веществах нет молекул. Во-вторых, одна (тетраэдр) в обоих минералах одинакова. Вместе с молекула никоим образом не может определять свойсттем это разные вещества, так как они имеют различ- ва вещества, состоящего из множества молекул. В-треную кристаллическую структуру (сфалерит отно- тьих, способность к “самостоятельному” существовасится к кубической сингонии, вюртцит – к гексаго- нию не является ни необходимым, ни достаточным нальной). Лед и жидкая вода – это также разные признаком молекулы. Такие “дефиниции” вредят делу, вещества, образованные одним и тем же химичес- поскольку отнюдь не вносят ясности, напротив – увоким соединением; при этом они – дальтониды. дят читателя на ложный путь.

FexZn1 - xS со структурой сфалерита (0 < x < 0,2) дает Изложенные выше представления и соображепример бертоллида. Сплавы состава Cu3Au, при ния надо было бы проиллюстрировать многочискомнатной температуре очень долго существующие ленными примерами (мы же ограничились минис той степенью упорядоченности, которая возникла мальным фактическим материалом). Но тогда эта при закалке, – это фаза с переменной структурой.

статья превратилась бы в книгу. Нам кажется более Заметим, что, согласно изложенной концепции, полезным иной путь обогащения предлагаемой сихимическое соединение вовсе не обязательно долж- стемы взглядов конкретными химическими данными. По-видимому, каждый преподаватель или исно содержать атомы разных элементов. Наряду со следователь, ощущающий необходимость цельного сложными соединениями, образующими сложные вещества, существуют простые соединения, образу- химического мировоззрения, должен по своему детализировать эту схему, насытив ее именно теми ющие простые вещества. Так, алмаз и лонсдейлит (гексагональный алмаз) – это разные вещества, ко- примерами, которые покажутся ему наиболее важными и подходящими. Скорее всего, при этом потреторые представляют собой одно и то же соединение.

буется уточнение, развитие, видоизменение нашей Вместе с тем, алмаз и графит – это не только разные вещества, но и разные соединения. Соответствен- концепции. Такая “настройка” аппарата химических понятий применительно к конкретным целям и зано, превращение одного из них в другое является химической реакцией. Аллотропия – это существо- дачам с учетом интуиции, индивидуального опыта и вание разных простых соединений (именно соеди- стиля преподавателя или ученого, по нашему мненений, а не веществ), образованных одним химиче- нию, не только вполне допустима, но и отвечает в полной мере специфике и сущности химии.

ским элементом. Примерами служат О2 и О3, алмаз и графит. Вместе с тем, ромбическая и моноклинная сера – это не аллотропные формы, а полиморфные * * * модификации, поскольку обе состоят из молекул S8, и превращение одной из них в другую – это фаПетр Маркович Зоркий, доктор химических наук, зовый переход. Таким образом, при одинаковом профессор кафедры физической химии Химичесэлементном составе различие химических соединекого факультета Московского государственного ний определяется различиями в координации атоуниверситета им. М.В. Ломоносова, зав. лаборатомов и в строении молекул, различие химических верией кристаллохимии. Область научных интересов:

ществ – всей структурой вещества, включая вторую межмолекулярное взаимодействие, строение крикоординационную сферу атомов и относительное сталлов, история и методология химии. Автор борасположение молекул. лее 230 научных статей и 6 монографий.

, ‹9,

Pages:     | 1 | 2 ||






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.