А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Дослідження - структура - речовина

Дослідження структури речовин, що відносяться до гомологічного ряду парафінових вуглеводнів, проводять за характеристичними частотами, встановленим Б. І. Степановим (див. Гл. Для дослідження структури речовини поряд з рентгеноструктурньїм аналізом в даний час широко використовується метод електронографії. Він заснований на тому, що дифракційні ефекти для електронів спостерігаються лише за умови, що довжина хвилі пов'язаної з електронами, має порядок величини межатомного відстані в речовині. У зв'язку з тим що електрони мають значно меншу проникаючу здатність, ніж рентгенівське випромінювання, електронографія частіше застосовується для дослідження структури поверхонь твердих тіл, наприклад при вивченні корозії і каталізу. Для молекул газів, адсорбованих на поверхні твердого тіла, за допомогою дифракції електронів можуть бути знайдені міжатомні відстані та отримані інші відомості.
 Для дослідження структури речовини поряд з рент-геноструктурним аналізом в даний час широко використовується метод електроногряфш. Він заснований на тому, що дифракційні ефекти для електронів спостерігаються лише за умови, що довжина хвилі пов'язаної з електронами, має порядок величини межатомного відстані в речовині. У зв'язку з тим що електрони Рис 37 4 мають значно меншу проникаючу здатність, ніж рентгенівське випромінювання, електронографія частіше застосовується для дослідження структури поверхонь твердих тіл, наприклад при вивченні корозії і каталізу. Для молекул газів, адсорбованих на поверхні твердого тіла, за допомогою дифракції електронів можуть бути знайдені міжатомні відстані та отримані інші відомості що характеризують структуру молекул.

Для дослідження структури речовини поряд з рентгенострук-турне аналізом в даний час широко використовується метод електронографії. Він заснований на тому, що дифракційні ефекти для електронів спостерігаються лише за умови, що довжина хвилі пов'язаної з електронами, має порядок величини межатомного відстані в речовині. У зв'язку з тим що електрони мають значно меншу проникаючу здатність, ніж рентгенівське випромінювання, електронографія частіше застосовується для дослідження структури поверхонь твердих тіл, наприклад при вивченні корозії і каталізу. Для молекул газів, адсорбованих на поверхні твердого тіла, за допомогою дифракції електронів можуть бути знайдені міжатомні відстані та отримані інші відомості що характеризують структуру молекул.

Для дослідження структури речовини поряд з рентгенострук-турне аналізом в даний час широко використовується метод електронографії. Він заснований на тому, що дифракційні ефекти для електронів спостерігаються лише за умови, що довжина хвилі пов'язаної з електронами, має порядок величини межатомного відстані в речовині. У зв'язку з тим що електрони мають значно меншу проникаючу здатність, ніж рентгенівське випромінювання, електронографія частіше застосовується для дослідження структури поверхонь твердих тіл, наприклад при вивченні корозії і каталізу. Для молекул газів, адсорбованих на поверхні твердого тіла, за допомогою дифракції електронів можуть бути знайдені міжатомні відстані та отримані інші відомості що характеризують структуру молекул.

Для дослідження структури речовини поряд з рентгено-структурним аналізом в даний час широко використовується метод електронографії. він заснований на те, що дифракційні ефекти для електронів спостерігаються лише за умови, що довжина хвилі пов'язаної з електронами, має порядок величини межатомного відстані в речовині. У зв'язку з тим, що електрони мають значно меншу проникаючу здатність, ніж рентгенівські промені електронографія частіше застосовується для дослідження структури поверхонь твердих тіл, наприклад при вивченні корозії і каталізу. Для молекул газів, адсорбованих на поверхні твердого тіла, за допомогою дифракції електронів можуть бути знайдені міжатомні відстані моменти інерції і отримані інші відомості що характеризують структуру молекул.

Для дослідження структури речовин дифракційними методами використовують рентгенівські промені потоки електронів, нейтронів або у-квантів. Направляється на досліджувану речовину випромінювання повинно мати довжину того ж порядку або менше, ніж відстань між атомами в молекулах або між частинками (атомами, іонами або молекулами) в кристалах. проходячи через речовина, випромінювання дифрагує, що виникає дифракційна картина відповідає структурі речовини. До дифракційним методів належать рентгенографія, електронографія, нейтронографія і мессбауерографія.

Метод дослідження структури речовини, заснований на спостереженні дифракції електронів і званий Електронографи, по суті багато в чому схожий з рентгенографією, але має ряд особливостей, що відрізняють його від останньої, а також від нейтронографії.

При дослідженні структури речовини в якості параметрів спектра ЯМР використовують значення хімічного зсуву між піками і констант надтонкого розщеплення, що визначають структуру самого типу поглинання. Структура піку поглинання і значення констант розщеплення дозволяють судити про оточення цього угруповання, про те, які групи впливають на надтонке розщеплення цього типу.

Призначений для дослідження структури речовини методом дифракції електронів. Можливо досліджувати на просвіт об'єкти товщиною до 0 1 мк і поверхню об'єктів не більше 10ХЮХЗ мм в відображених променях.

В даний час дослідження структури речовини за допомогою дифракції нейтронів - нейтронографія - отримує все більш широке застосування. Дифракція нейтронів дозволяє досліджувати впорядковані структури сплавів типу FeCo, Ni3Mn, у яких близькість атомних номерів не дозволяє розрізняти методами дифракції рентгенівських променів або електронів атоми різних типів Нейтрони розсіюються ядрами цих ато мов по-різному, і встановити їх взаємне розташування виявилося можливим мето будинок нейтронографії. Цікаво, що уста ність була структуру кристала льоду-визна ділити розташування в ньому атомів кисло роду і водню - вдалося лише методом нейтронографії.

В даний час дослідження структури речовини за допомогою диф - ракции нейтронів - нейтронографія - отримує все більш широке застосування.

Схема розташування ліній комбінаційного розсіювання щодо збудливою лінії. | Приклади спектрів. До спектральним методами дослідження структури речовин поряд з інфрачервоною спектроскопією відноситься спектроскопія комбінаційного розсіювання.

На цьому заснований метод дослідження структури речовини за допомогою спостереження дифракції електронів, званий Електронографи. Електрони мають меншу проникаючу здатність у порівнянні з рентгенівськими променями. Тому електронографічеським метод вивчення будови речовини виявляється особливо корисним для дослідження структури поверхонь твердих тіл. Наприклад, на поверхні металів в результаті взаємодії із зовнішнім середовищем (окислення і інші процеси) відбувається руйнування твердого тіла. Для вивчення різних руйнувань з успіхом застосовується електронографія. Спеціальні прилади для спостереження дифракції електронів називаються Електронографи.

Магнітні резонанси широко використовуються для дослідження структури речовини, визначення магнітних параметрів. На їх основі створено ряд технічних пристроїв. 
Метод рентгеноструктурного аналізу застосовується для дослідження структури речовини з розподілу в просторі та інтенсивності рентгенівського випромінювання, розсіяного на аналізованому зразку. Методи рентгеноструктурного аналізу дозволяють визначити дефекти кристалічної будови речовини. Сутністю рентгеноструктурного аналізу є дифракція, що виникає при взаємодії первинного рентгенівського випромінювання з електронами досліджуваного об'єкта.

Електронна мікроскопія відноситься до прямих методів дослідження структури речовини, так як в електронному мікроскопі можна бачити макромолекули полімерів, їх взаємне розташування і кристалічні освіти типу сферолітів і ін. Це пов'язано з високою роздільною здатністю електронних мікроскопів, яка на кілька порядків вище, ніж у оптичних мікроскопів.

Основна мета рентгеноструктурного аналізу полягає в дослідженні структури речовини - визначенні положень атомів в кристалічної осередку, встановленні характеру міжатомних зв'язку, а також різного роду порушень і дефектів кристалічної будови.

Для вирішення цих питань необхідно застосування різних методів дослідження структури речовини. Рентгенографічний метод може бути застосований для дослідження структури стеклообразующих окислів тільки в кристалічному стані.

Але, як показано теорією симетрії дісконтінуума і дослідженнями структур речовин, не тільки в одній і тієї ж сінгоііі але навіть в одному і тому ж класі дана речовина може утворити різні структури.

Як ми побачимо нижче в § 3 для дослідження структури речовини на дуже малих відстанях потрібні частинки дуже високих енергій. Обстрілюючи протони і нейтрони пучками частинок дуже високих енергій, вдалося отримати деякі відомості про структуру протонів і нейтронів до відстаней, що наближаються до 10 - 15 см. Про те, як влаштований світ на менших відстанях, зараз досвідчених даних немає. 
Як ми побачимо нижче в § 3 для дослідження структури речовини на дуже малих відстанях потрібні частинки дуже високих енергій. Обстрілюючи протони і нейтрони пучками частинок дуже високих енергій, вдалося отримати деякі відомості про структуру протонів і нейтронів до відстаней, що наближаються до 1016 см. Про те, як влаштований світ на менших відстанях, зараз досвідчених даних немає.

Подальший же розвиток електронних теорій разом із застосуванням нових потужних фізичних методів дослідження структури речовини, як ми побачимо далі послужило остаточного затвердження основних постулатів класичної стереохимии.

Слід зазначити, що, незважаючи на настільки значне різноманіття методів по дослідженню структури речовин і систем в рідкому стані ступінь достовірності відомостей навіть по чистим однорідним рідин залишає бажати кращого. Розчини й суміші рідин вивчені ще менше.

У своїй другій роботі Уайтхем[51]показав, що газо-рідина-ва хроматографія з успіхом може бути застосована при дослідженнях структури речовин високо киплячих фракцій нафт.

Після того як хвильова природа електронного пучка була встановлена і справедливість формули де Бройля підтверджена з великою точністю, дифракцію електронів стали широко застосовувати для дослідження структури речовини. У ряді випадків застосування електронних пучків дає значні переваги в порівнянні з рентгеновимі променями. Наприклад, при дослідженні тонких шарів газу, адсорбованого на поверхні металу, рентгенових промені малопридатні а електронні промені дають багато цікавих відомостей.

Міжплощинні відстані для тринитроцеллюлоза (А. Тому сучасні уявлення про внутрішню структуру целюлози та інших високополімерних з'єднань повинні бути засновані по-перше, на сучасній інтерпретації рентгенівських даних і по-друге, на використанні нових методів дослідження структури речовини. Наявність таких характеристик, як хімічний зсув та константа спін-спінової взаємодії, тісно пов'язаних з будовою молекули і дуже чутливих до малих змін в її структурі пояснюють великі можливості спектроскопії ядерного магнітного резонансу в дослідженні структури речовини в ідентифікації складних з'єднань. Висока роздільна здатність і чутливість спектрів до зміни структури забезпечує великі аналітичні можливості методу, так як практично завжди дозволяє знайти аналітичні лінії навіть для дуже складних сумішей або сполук, близьких за своєю будовою. Дуже важливим для аналітичних цілей є та обставина, що взаємний вплив різних сполук в суміші зазвичай дуже мало або зовсім відсутня. Інтегральна інтенсивність сигналу даної групи залежить тільки від числа протонів в ній, що, звичайно, широко використовується як при дослідженні структури речовин, так і в аналітичних цілях.

У підручнику на сучасному рівні викладені основні поняття і закони хімії: будова речовини, хімічний зв'язок (метод молекулярних орбіталей, метод валентних зв'язків, зонна теорія кристалів), найважливіші положення хімічної термодинаміки та хімічної кінетики, методи дослідження структури речовин.

Інтерпретація рентгенографічних картин кам'яного вугілля далеко не вільна від сумнівів і заперечень. Незважаючи на те, що рентгенографія є прямим методом дослідження структури речовини, застосування її до кам'яних вугіллю обмежується низкою умов. Перш за все цей метод здатний характеризувати тільки структури з упорядкованим розташуванням атомів типу кристалічної решітки, що становить або всю масу речовини, або її окремі структурні агрегати. Ступінь чистоти і однорідності досліджуваного матеріалу дуже обмежує можливості застосування рентгенографії. Вихід з цієї скрути знаходять в тому, що досліджують найбільш петрографічне однорідну складову частину вугілля - Витри. Витрен відбирають по можливості з мінімальним вмістом мінеральних домішок. Однак внаслідок вельми складної структури органічної маси Вітрі інтерпретація рентгенограм викликає сумніву, особливо коли досліджуваний матеріал являє собою систему, що складається з різних структур.

В одному з найбільш фундаментальних експериментів, зроблених з метою дослідження структури речовини, Штерн і Герлах встановили, що сумарний електронний магнітний момент атома може приймати в магнітному полі лише деякі дискретні орієнтації. Пізніше Уленбек і Гаудсмит зв'язали факт наявності у електрона магнітного моменту з глибокої концепцією існування електронного спина. Незалежно від того, чи представляє для читача безпосередній інтерес величезне число систем, дослідження яких можливо методом ЕПР, необхідно скласти собі загальне уявлення про можливості цього методу. До того ж, навряд чи існує метод, оволодіння яким більшою мірою сприяє ясного розуміння загальних основ квантової механіки.

Недосконалість кристалічної структури полімерів навіть при високому ступені кристалічності малий розмір кристалітів, практична (за рідкісним винятком) неможливість отримання монокристалів ускладнюють розшифровку рентгенограм полімерів через обмеженої кількості рефлексів, їх розмивання і перекривання. Тому, як правило, рентгеноструктурний аналіз полімерних систем проводять в поєднанні з іншими методами дослідження структури речовини, наприклад електронної мікроскопії.

Статистична природа оптичних явищ проявляється не тільки при астрофізичних дослідженнях, як може здатися при знайомстві з приводяться в книзі прикладами практичних застосувань розглянутих методів. Знайомство з ними необхідно при створенні і розробці лазерних джерел світла і прецизійних оптичних методів дослідження структури речовини.

Величини дипольного моменту, поляризуемости, швидкості обертального руху тієї чи іншої групи або макромолекули в цілому є молекулярними характеристиками, які визначають-конформаційні особливості молекулярну рухливість і структуру макроланцюга як в ізольованому стані так і в конденсованому середовищі. Наявність зв'язку між цими характеристиками і макроскопічними, експериментально визначаються властивостями речовини лежить в основі діелектричного методу дослідження структури речовини. При цьому найбільша інформація про структуру і її невід'ємною стороні - тепловому молекулярному русі речовини - накопичена при використанні методу діелектричних втрат і поляризації.

Масовий випуск приладів з ионизационной реєстрацією спектрів дозволить широко використовувати, поряд з новими прийомами емісійного рентгеноепектрального аналізу, абсорбційний і флуоресцентний методи, які особливо зручні для контролю за ходом технологічних процесів при їх автоматизації. Розробка таких приладів має велике значення і для розвитку досліджень, що представляють інтерес з точки зору теорії рентгенівських спектрів і застосування останніх для дослідження структури речовини.

Цей метод лежить в основі рентгеноструктурного аналізу. Формула Вульфа - Брегга залишається справедливою і при дифракції електронів і нейтронів. Методи дослідження структури речовини, засновані на дифракції електронів і нейтронів, називаються відповідно Електронографи і нейтронографії.

Цей метод лежить в основі ревтгеноструктурвого аналізу. Формула Вульфа - Брегга залишається справедливою і при дифракції електронів і нейтронів. Методи дослідження структури речовини, засновані на дифракції електронів і нейтронів, називаються відповідно Електронографи і нейтронографії.

Справа в тому, що нейтрони не володіють електричним зарядом і не відчувають електричних сил взаємодії з електронами і ядрами. Рентгенівські ж промені розсіюються на атомних електронах, а пучки електронів, що падають на речовина, взаємодіють як з атомними електронами, так і з ядрами. Тому для дослідження структури речовини, що містить легкі атоми, рентгенівські промені і електрони виявляються малопридатними. Так, для речовин, що містять водень (наприклад, органічних кристалів), дифракція рентгенівських променів і електронів не дозволяє виявити розташування атомів водню, бо на них розсіювання рентгенівських променів і електронів незначно. Це призводить до сильного розсіювання нейтронів на водні і дифракція нейтронів дає можливість досліджувати структуру речовин, що містять водень.

Справа в тому, що нейтрони не володіють електричним зарядом і не відчувають електричних сил взаємодії з електронами і ядрами. Рентгенівські ж промені розсіюються на атомних електронах, а пучки електронів, що падають на речовина, взаємодіють як з атомними електронами, так і з ядрами. Тому для дослідження структури речовини, що містить легкі атоми, рентгенівські промені і електрони виявляються малопридатними. Так, для речовин, що містять водень (наприклад, органічних кристалів), дифракція рентгенівських променів і електронів не дозволяє виявити розташування атомів водню, бо на них розсіювання рентгенівських променів і електронів незначно. Це призводить до сильного розсіювання нейтронів на водні і дифракція нейтронів дає можливість досліджувати структуру речовин, що містять водень.

Справа в тому, що нейтрони не володіють електричним зарядом і не відчувають електричних сил взаємодії з електронами і ядрами. Рентгенівські ж промені розсіюються на атомних електронах, а пучки електронів, що падають на речовина, взаємодіють як з атомними електронами, так і з ядрами. Тому для дослідження структури речовини, що містить легкі атоми, рентгенівські промені і електрони виявляються малопридатними. Так, для речовин, що містять водень (наприклад, органічних кристалів), дифракція рентгенівських променів і електронів не дозволяє виявити розташування атомів водню, бо на них розсіювання рентгенівських променів і електронів незначно. Це призводить до сильного розсіювання нейтронів на водні і дифракція нейтронів дає можливість досліджувати структуру водородсодержащих речовин.

Відразу після проведення цієї реакції вдається виділити ді-хлоридні комплекс одного кольору, а після тривалого проміжку часу в тверду фазу виділяється з'єднання того ж складу, але іншого кольору. З великим ступенем ймовірності можна сказати, що перший з них має цис -, а другий - транс-конфігурацію. На перших no jpax ра звйтал ТСООрдінаціонной хімії, коли було мало фізичних методів дослідження структури речовин, про будову комплексів часто судили на основі такого роду препаративних даних.

Ймовірність виявлення s - електрона атома водню в залежності від відстані від ядра. Дифракція вважається явищем, найбільш характерним для світла, доводячи його хвильову природу. Виявляється, що потік електронів також виявляє здатність до дифракції, як і світло. В даний час це явище стало звичайним, і дифракція електронів широко використовується в практиці для дослідження структури речовини.

Перетину цієї прямої з графіками оптичних гілок, число яких в нашому випадку дорівнює Зг-3 дадуть дискретний спектр оптичних частот, які в принципі можуть бути порушені оптично. Насправді переривчаста лінія на рис. 1 повинна бути набагато крутіше, оскільки її нахил до осі абсцис дорівнює швидкості світла. Пайерлс пише, що величина q в точці перетину з оптичною гілкою дуже мала і в багатьох випадках може вважатися рівною нулю, але тільки не у випадку дослідження структури речовини по його ІК-спектру; взяти q0 - значить зрушити все смуги поглинання в далеку длинноволновую область.

Нейтронографії - метод вивчення структури молекул, кристалів, рідин за допомогою дифракції (розсіювання) нейтронів; має багато спільного з рентгенографією. Дифракція нейтронів - типове оптичне явище, аналогічне дифракції рентгенівських променів, в якому яскраво проявляються хвильові властивості нейтрона. Для нейтронографіческіх досліджень потрібні пучки теплових нейтронів високої інтенсивності. Для дослідження структури речовини вузький направлений пучок теплових нейтронів з реактора падає на монокристал. Відображення нейтронних волі від кристалічної поверхні відбувається в результаті взаємодії нейтронів з ядрами кристала. Щоб визначити структуру кристала, треба виміряти кути, під якими спостерігаються відображення першого порядку і інтенсивність його.

Він підкреслював, що це відкриття зруйнувало уявлення про те, що електричний заряд є невід'ємна властивість частинок речовини, що було до цього загальноприйнятим. Дифракція нейтронів, що стала тепер робочим методом дослідження структури речовини, в той час ще лежала за межами можливості експерименту, вона виникла пізніше.

Ієрархія рівнів хімічних знань, або концептуальні системи хімії. М - масив наукової інформації. До того ж, при однаковому складі речовини мають різні властивості. Сьогодні структурна хімія будується на квантовомеханических уявленнях про хімічний зв'язок, будову молекул і кристалів, на методах дослідження структури речовин, вивченні впливу структури на властивості речовин і ін. Наявність таких характеристик, як хімічний зсув та константа спін-спінової взаємодії, тісно пов'язаних з будовою молекули і дуже чутливих до малих змін в її структурі пояснюють великі можливості спектроскопії ядерного магнітного резонансу в дослідженні структури речовини в ідентифікації складних з'єднань. Висока роздільна здатність і чутливість спектрів до зміни структури забезпечує великі аналітичні можливості методу, так як практично завжди дозволяє знайти аналітичні лінії навіть для дуже складних сумішей або сполук, близьких за своєю будовою. Дуже важливим для аналітичних цілей є та обставина, що взаємний вплив різних сполук в суміші зазвичай дуже мало або зовсім відсутня. Інтегральна інтенсивність сигналу даної групи залежить тільки від числа протонів в ній, що, звичайно, широко використовується як при дослідженні структури речовин, так і в аналітичних цілях.

Все більшого значення набувають дослідження структури твердих і рідких тіл, полімерів, структури їх поверхні. З'ясовано вплив дислокацій і ін. Дефектів кристалічної. Важливу роль в цих дослідженнях зіграло застосування електронних мікроскопів великою роздільною сили. У 1982 створені тунельні мікроскопи, що дозволяють побачити отд. Для дослідження структури речовини і встановлення розподілу електронної щільності в речовині застосовується електронний парамагнітний резонанс, ядерний магнітний резонанс, Мессбауера ефект і ін. Резонансні методи. Срвершенствуется дослідження структури атомів, молекул, органічного.