Структура - гидрат
Cтраница 3
Из общих физико-химических соображений следует, что при переходе от метана к природному газу газоконденсатных месторождений величина AT должна измениться, поскольку меняются как структура гидрата ( KC-I заменяется на КС-П), так и термодинамические свойства газовой фазы. [31]
Существует много других серий гексагидратов солеи - перхлораты, сульфиты, броматы и др., и хотя соответствующие аддукты с аммиаком, как правило, содержат шесть молекул NHs, структуры последних и структуры гидратов совершенно различны ( ср. Со ( НгО) б ] ( С1О4) 2, описанную в разд. [32]
Итак, гидратообразование ( сольватообразование) в гетерогенной взаимодействующей и твердеющей системе является принципиальным, так как: а) за счет связывания жидкости приводит систему в стесненные условия, повышая концентрацию дисперсной фазы за счет ново образований с высокой удельной поверхностью в условиях увеличивающегося дефицита жидкости; б) обеспечивает взаимодействие частиц дисперсной фазы, содержащих полярные группы, в том числе и взаимодействие на макроуровне; в) в зависимости от положения воды в структуре гидрата ( степени ее поляризуемости при различной силе поля катиона и аниона) меняется прочность самого комплекса, а это сказывается на физико-механических и других свойствах камня. [33]
Гидраты газов представляют собой твердые образования, состоящие из молекул газа и воды. Структура гидратов такова, что при определенных условиях ( давлениях и температурах) молекулы газа заполняют пустоты в структуре воды. Связи между молекулами в гидрате определяются вандерваальсовскими силами, химические связи там отсутствуют. [34]
Структуры гидратов кислот и кислых солей особенно интересны тем, что некоторые или все протоны в них могут присоединяться к молекулам воды с образованием НзО или более сложных ионов. Спектры ПМР показывают, что в моногидратах ряда кислот ( HNOs, НС1С4, HoSCb, H2PtCb) существуют группировки, состоящие из трех атомов водорода, расположенных в вершинах равностороннего треугольника. Существование коротких расстояний О - Н - О ( 2 4 - - 2 6 А) между некоторыми парами атомов кислорода, которые связаны с другими атомами кислорода более длинными водородными связями ( 2 7 - н2 8 А), принято считать признаком образования Н5О24, НуОз4 или более сложных ионов гидроксония, хотя такая интерпретация не всегда однозначна. [35]
Обнаружена интересная связь между структурами пар гидратов сульфатов этих двух катионов, так как и в солях магния, и в солях ванадила металл имеет октаэдрическую координацию, но в солях ванадила одна из координационных позиций вокруг атома металла занята атомом кислорода катиона ванадила. Поэтому структура гидрата MgSO4 - mH2O должна быть похожа на структуру гидрата V OSO4 - ( m - 1) Й2О, что в нескольких случаях действительно наблюдается. Любопытно, что не известен тетрагидрат сульфата ванадила, структура которого должна быть похожа на структуру пентагидрата MgSO4 - 5H2O, изоструктурного CuSOr 5Н2О ( разд. [36]
Среди клатратных соединений выделяют класс гидратов газов, частными примерами которых являются рассмотренные ранее гидраты элементов нулевой группы. Известны две наиболее распространенные структуры гидратов газов. В одной из них в элементарной ячейке клат-ратного соединения содержится 46 молекул воды, которые образуют 6 больших и 2 малые полости. Эта структура устойчива, если полости заполнены такими молекулами, как С12, СН3С1, SCX и др., при атмосферном давлении газов. [37]
Среди них представлены структуры гидратов соединений, образующих ряд от неполярных молекул газов, таких, как хлор и метан, и жидкостей, как хлороформ, до аминов и солей замещенного аммония и сульфония. Эти гидраты можно описать как усложнение льдоподобных структур; они построены в виде полиэдрических каркасов из соединенных водородными связями молекул воды, окружающих молекулы и ионы гостей. Последние почти всегда занимают большие полиэдрические полости, из которых их можно извлечь, только если кристалл разрушается путем растворения или испарения. [38]
Вещества, растворимые в воде, препятствуют или задерживают гидратообразование, диполь водорода может разрушить структуру воды [ V. Аммиак препятствует образованию структуры гидратов, соли ( такие, как хлористый натрий) снижают активность воды. [40]
Влияние координационной воды на форму анионных ас-социатов определяется прежде всего стерическими факторами. Так, в структурах гидратов невозможно образование бесконечных трехмерных ассоциаций анионов 02Х ( ОН) 2И - 2) -, поскольку для размещения комплексных катионов требуются большие полости между анионами. Существенно также, что молекулы координационной воды нередко образуют водородные мостики с ионами 0 - кислых анионов и этим ослабляют Н - связи между анионами. [41]
Ячейки гидрата структуры I ( см. рис. 2.1, а) включает 46 молекул воды и содержит 6 больших и 2 малых полости, доступных молекулам газа. Малые полости в обеих структурах гидратов имеют средний диаметр 0 52 нм, большие полости - диаметр 0 59 нм. Вещества, размер молекул которых более 0 69 нм, не образуют гидратов. [43]
Кислые силикаты и их аналоги классифицированы по степени полимеризации аниона и числу протонов в его составе. Рассмотрена роль воды в структурах гидратов кислых солей и ее влияние на ассоциацию анионов. [44]
В гидратированных солях, таких, как R4NF - mH2O и гН2О, положительно заряженные N или S вместе с ионами F - замещают часть молекул Н2О в каркасе. Эти структуры, а также структуры гидратов, рассмотренные в предыдущем разделе, описаны более подробно в гл. [45]
Страницы: 1 2 3 4