Cтраница 2
Указанные свойства смесей характерны для соединений, которые могут давать пластические кристаллы. Существование таких твердых растворов интересно по двум причинам. [16]
![]() |
Температурная зависимость теплоемкости для метана и его растворов в криптоне [ Aston J. Q., Pure Appl. Chem., 2, 231 ( 1961 ]. [17] |
Простейшее органическое соединение, имеющее глобульную молекулу, которое обнаруживает свойства пластического кристалла - это метан. [18]
Не так давно Попл и Караш [30] распространили на вращательные переходы в пластических кристаллах теорию плавления. В этой теории вводится физически реальная связь между ориентационной и позиционной неупорядоченностями. Теория так же хорошо предсказывает вращательный переход в твердом состоянии, как и точку плавления вещества. При некоторых значениях выбранных параметров молекулы имеют ориентационную неупорядоченность в твердом веществе ниже точки плавления. [19]
Коричная кислота СеН5 - СН СН - СООН - представляет собой бесцветные или желтоватые пластические кристаллы. Содержится в свободном состоянии или в виде эфиров в растительных бальзамах, смолах, а также листьях некоторых растений, произрастающих в тропической зоне. Ее эфиры применяются в парфюмерии и пищевой промышленности. [20]
Очень интересны данные, приведенные в таблице для хинуклидина, поскольку его высокосимметричные органические молекулы образуют пластические кристаллы. Часто они бывают очень летучи, и необходима большая осторожность при обращении с такими веществами даже при комнатной температуре. [21]
Кристалл I, устойчивый при 300 К, обнаруживает типичные высокую летучесть и другие физические свойства пластического кристалла. [22]
Пластические кристаллы 2 3-диметилбутана легко переохлаждаются [35], но вращательный переход может быть установлен при нагревании переохлажденных пластических кристаллов. Если добавить достаточное количество 2 2-диметилбутана, то указанный метод инициирования перехода уже не действует и становится возможным изучение теплоемкости переохлажденных пластических кристаллов. [23]
Фазовый переход при 260 К связан с процессами динамического ориентационного разупорядочения молекул и аналогичен фазовым переходам в пластических кристаллах. Однако объяснение этим фазового перехода при 90 К противоречит результатам ряда экспериментальных и теоретических исследований. Согласно экспериментальным данным, ближайшее расстояние между атомами углерода соседних молекул равно 0 344 нм, что достаточно близко к значению 0 335 нм для графита и соответствует обычному ван-дер-ваальсовскому взаимодействию в молекулярных кристаллах. [24]
Большинство соединений с тетраэдрическими молекулами, представленных в табл. 10, имеют один фазовый переход в твердом состоянии и образуют пластические кристаллы, по-видимому, с гранецентрированной кубической структурой. В то же время энтропия перехода в 1 1 1-трихлорэтане [585] получается, примерно такой же, если вычесть R In 4 2 75 кал-град 1-моль 1, как поправку на дополнительную неупорядоченность этих молекул, которая может быть связана с произвольной ориентацией метильной группы в вершине тетраэдра. На этом основании было сделано заключение, что энтропия перехода в случае типичных тетраэдрических молекул складывается из двух составляющих: R In 10 4 58 кал-град 1-моль 1, обусловленной ориента-ционной неупорядоченностью, и - 0 4 кал-град 1-моль 1, обусловленной усилением колебательного движения молекул в целом. По-видимому, 10 различных ориентации молекул в решетке - это минимальная степень неупорядоченности, которую находят в веществах, рассматриваемых обычно как пластические кристаллы. [25]
Образование пластических кристаллов характерно для многих органических и неорганических соединений, таких, как метан, тет-рафтор -, тетрахлор - и тетрабромметан, гексафтор - и гексахлор-этан, пентаэритритол, перфторциклобутан, тетрагидрофуран, производные бициклогептана, гексафториды переходных металлов и др. На рис. 61 представлены результаты измерения истинной теплоемкости в интервале 5 - 350 К для одного из веществ, образующих пластические кристаллы, - адамантана. Адаман-тан CioHie является полициклическим углеводородом; его молекула имеет структуру, подобную структуре алмаза и по форме близка к сфере. На рис. 61 отчетливо видна аномалия в ходе кривой Ср - Т адамантана, связанная с переходом последнего в фазу пластических кристаллов. [26]
![]() |
Теплоемкость ауэрита в области превращения из антиферромагнитного в парамагнитное состояние.| Теплоемкость адамантана Ci0Hls. [27] |
Переход к этому состоянию, которое часто называют также ротационно-кристаллическим, легко обнаружить по резкому возрастанию теплоемкости в точке превращения. Для исследования пластических кристаллов и интерпретации характера перехода в это состояние важно знать также энтропию перехода и энтропию плавления вещества, легко определяемые попутно с измерением теплоемкости. Для пластических кристаллов энтропия плавления бывает обычно невелика вследствие того, что значительная неупорядоченность возникает уже при переходе в твердой фазе к ротационно-кристаллическому состоянию, характеризующемуся ориентационным беспорядком молекул. Это находит также отражение и в сравнительно большой энтропии перехода. [28]
Пластические кристаллы, как их впервые назвал в 1935 г. Тиммер-манс [730], образуются молекулами глобульной формы и обладают необычными свойствами. Широкий обзор по пластическим кристаллам представлен в гл. Астоном, но, для того чтобы обсуждение фазовых переходов было полным, необходимо здесь осветить термодинамические аспекты вопроса. [29]
![]() |
Фигура на поверхности растущего кристалла камфоры. Х420 ( Джиллиленд. [30] |