skanuj0240 (5)
różne cząsteczki o podobnym kształcie tworzą kryształy o bardzo zbliżonym współczynniku wypełnienia przestrzeni. Wyjątkiem od reguły jest grafit, stanowi on jednak przypadek graniczny w rozważanych przykładach, nie jest to zresztą prawdziwy kryształ molekularny.
Również inna obserwacja świadczy o tym, że warunkiem trwałości struktur molekularnych jest ich zwartość; gdy kryształ molekularny może przybierać różne postacie (polimorfizm), współczynniki / tych postaci są bardzo zbliżone.
B. Energia sieciowa. Metoda potencjału atom-atom
Ścisła interpretacja struktury kryształów molekularnych nie opiera się na współczynnikach wypełnienia przestrzeni, lecz na obliczaniu potencjalnej energii sieciowej, gdy rachunek taki jest możliwy, i poszukiwaniu rozmieszczenia cząsteczek odpowiadającego minimum tej energii.
Przeprowadzenie takich obliczeń wymaga przyjęcia pewnych przybliżeń.
W metodzie zwanej metodą potencjału atom-atom zakłada się, że potencjał całkowity U jest po prostu sumą (hipoteza sił centralnych) udziałów międzyatomowych między atomami nie połączonymi bezpośrednio wiązaniami kowalencyjnymi:
j
Sumowanie to obejmuje wszystkie atomy struktury, w związku z czym to samo oddziaływanie między atomami i i j jest liczone dwukrotnie: raz jako i-j, drugi raz jako j-i, stąd współczynnik 1 /2.
Drugie uproszczenie: przyjmuje się, że cząsteczki są sztywne, tj. że udziały pochodzące od oddziaływań atomów i-j tej samej cząsteczki są niezmienne; energię zależną od wzajemnych położeń cząsteczek można wówczas sprowadzić do udziałów międzycząsteczkowych:
k
k i / oznaczają atomy należące do różnych cząsteczek.
Trzecie uproszczenie: jeżeli, jak to się często zdarza, asymetryczna jednostka strukturalna jest pojedynczą cząsteczką (z której w wyniku operacji symetrii powstaje cała struktura), wystarczy obliczyć oddziaływania atomów cząsteczki centralnej z atomami wszystkich cząsteczek sąsiednich; ponieważ oddziaływania cząsteczkowe maleją bardzo szybko ze wzrostem odległości, w obliczeniu nie jest konieczne uwzględnianie atomów oddalonych o więcej niż dwa nanometry od cząsteczki centralnej. Nie występuje tu więc problem zbieżności szeregu, z którym spotykaliśmy się przy obliczaniu energii sieciowej kryształów jonowych, gdyż siły przyciągania, przede wszystkim siły Londona, maleją proporcjonalnie do d-7, natomiast siły jonowe — proporcjonalnie do d~2.
Energia międzycząsteczkowa, przypadająca na jeden mol, jest więc określona wzorem
k
w którym N jest liczbą Avogadra, indeks k oznacza atomy cząsteczki centralnej, natomiast indeks / — atomy cząsteczek peryferyjnych oddalonych o 2-3 nm od środka. Obliczenie
242
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
84 (102) 84 POŁĄCZENIA SZKŁA Z METALEM nie od producenta), ale o tych samych lub bardzo zbliżonych w
skanuj0021 (185) 42 Treści kształcenia wprowadzono dodatkowo, podobnie jak we wszystkich klasach sta
skanuj15 wpływu na wychowanie i kształtowanie osobowości społecznej. Wbrew pozorom, problematyka ta
Różne kształty glowy u człowieka współczesnego Rys. 48. Różne kształty głowy: A — głowa bardzo długa
Zdjęcie0570 (3) Cząsteczki niektórych substancji rozpuszczonych zbijają się i tworzą zawiesinę, bard
CCF20090408 000 Budowa ciał krystalicznych Kryształy tej samej substancji są podobnego kształtu (pra
33978 skanuj0021 (185) 42 Treści kształcenia wprowadzono dodatkowo, podobnie jak we wszystkich klasa
DSC54 filtracji zawiesin drobnych cząstek, tworzących osady bardzo ściśliwe. Ponieważ cząstki mater
52542 skanuj0236 (5) na osiem równych części, tworzących klatki, w których są zamknięte skornpleksow
33978 skanuj0021 (185) 42 Treści kształcenia wprowadzono dodatkowo, podobnie jak we wszystkich klasa
więcej podobnych podstron