ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рассеяние рентгеновских лучей в многоатомных жидкостях из "Введение в молекулярную теорию растворов" В Многоатомных жидкостях рассеяние рентгеновских лучей зависит еще и от ориентации молекул жидкости по отношению к направлению падающих на них рентгеновских лучей. Если в одноатомных жидкостях атомный фактор /а для всех атомов одной и той же жидкости одинаков, то в многоатомных жидкостях (Н2О, СС14, С Нд и т. д.) молекулярный фактор / , определяющий рассеяние рентгеновских лучей одной молекулой, зависит от ориентации молекулы. Не все ориентации молекул жидкости равновероятны. Таким образом, рассеяние рентгеновских лучей в молекулярных жидкостях ) зависит не то.лько от радиальной функции распределения молекул р (г), но и от вероятности той или иной ориентации молекул р(ср). [c.130] Строение жидкого СС14. Молекулы четыреххлористого углерода обладают высокой степенью симметрии. В пентре молекулы помещается атом углерода. Вокруг него но углам правильного тетраэдра на расстоянии 1,83 А располагаются четыре атома хлора. [c.131] Качественная картина структуры жидкого четыреххлористого углерода была нсследована в 1932 г. Менке [22]. [c.131] Более поздние работы [23, 24] пока что не внесли существенных дополнений. На рис. 20 пунктирная кривая изображает ход интенсивности рассеяния рентгеновских лучей в жидком СС14 по экспериментальным данным Менке сплошная кривая—результат теоретического расчета, проведенного при следующих предноложепиях. [c.131] На рис. 21 изображена кварцевая структура воды по Берналу и Фаулеру. Каждая молекула воды приближенно может быть представлена в виде шара, на поверхности которого имеются две области с избыточным положительным зарядом и две области с избыточным отрицательным зарядом. Валентный угол НОН равен 105°. Каждая молекула воды связана с четырьмя другими молекулами при помощи водородной связи. Расстояние между центрами соседних молекул равно 2,8 А. Расстояние до следующей ближайшей молекулы (нанример, расстояние АВ на рис. 21 равно 4,2 А). [c.132] Кривая /—теоретическая кривая для воды типа кварца, модпфшцфованная в сторону плотной упаковки (по Берналу и Фаулеру). Кривая //-экспериментальная кривая. [c.133] На рис. 22 приведены экспериментальная кривая рассеяния рентгеновских лучей в воде и теоретическая кривая для воды П, построенной по типу кварца, модифицированной в сторону плотной упаковки. Сходство теоретической кривой с экснериментальной очевидно, но столь же ясен и ее приближенный характер. Бернал и Фаулер подчеркивают, что детали предложенной ими модели структуры воды могут в последующем подвергнуться уточнениям или оказаться неверными. [c.134] Теория структуры воды была развита Берналом и Фаулером в связи с необходимостью объяснить аномальную подвижность иона водорода в водных растворах. С помощью этой теории оказалось возможным вычислить полную энергию и дать объяснение ряда других свойств воды и льда. Тем самым теория Бернала и Фаулера получила большую степень достоверности. [c.134] Таким образом, каждая молекула СН3ОН связана водородной связью с двумя другими молекулами. В результате этого должны образовываться более или менее длинные цепочки из молекул метилового спирта. Тепловое движение постоянно разрушает водородные связи, поэтому время их существования в среднем невелико. Устойчивых групп, состоящих из двух, трех,. .. молекул СН3ОН, в жидкой фазе не существует. Но непрерывное возникновение быстроразрушающихся водородных связей приводит к тому, что на рентгенограммах появляются максимумы, характеризующие существование указанных выше межатомных расстояний как более вероятных, чем другие. [c.135] Ассоциированные группы могут содержать и больше трех молекул спирта, однако число молекул не должно быть очень большим,, так как с ростом цепочки возрастают затруднения в расположении последующих звеньев, ведущие к нарушению валентных углов. [c.135] Отсюда следует, что способность к переохлаждению может служить одним из косвенных указаний на характер строения жидкой фазы. [c.136] Вернуться к основной статье