Verbum

КО́МПЛЕКСНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

каардынацыйныя злучэнні, злучэнні, якія маюць катыённы, аніённы або нейтральны комплекс, што складаецца з цэнтр. атама ці іона (комплексаўтваральніка) і злучаных з ім атамаў, іонаў ці малекул — лігандаў. Колькасць атамаў, непасрэдна злучаных з комплексаўтваральнікам — каардынацыйны лік — звычайна перавышае велічыню яго спінавай валентнасці. Узаемадзеянне паміж цэнтр. атамам і лігандамі бывае донарна-акцэптарнае (гл. Каардынацыйная сувязь), іон-іоннае ці іон-дыпольнае. Комплексаўтварэнне найб. характэрна для пераходных металаў.

Комплексы бываюць электранейтральныя (напр., карбанілы металаў, у якіх нейтральныя атамы металаў злучаны з атамамі вугляроду карбанільных груп) ці ўяўляюць сабой дадатна або адмоўна зараджаныя іоны, напр., комплексны катыён [Cu(NH₃)₄]​²⁺; комплексны аніён [Fe(CN)₆]​^3-. У састаў К.з. комплексныя іоны ўваходзяць разам з процііонамі, напр., [Cu(NH₃)₄]Cl₂ хларыд тэтраамін медзі (II); K₃[Fe(CN)₆] гексацыянаферат (III) калію. У жывых арганізмах К.з. прысутнічаюць у выглядзе вітамінаў, ферментаў — комплексаў металаў (жалеза, медзі, магнію, марганцу, кобальту, малібдэну) з бялкамі.

Літ.:

Берсукер И.Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. 3 изд. Л., 1986;

Костромина Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений. М., 1990.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 8, с. 398

КЛА́СТЭРЫ (англ. cluster літар. пучок, рой, вялікая колькасць),

групоўкі хімічна злучаных атамаў (ад 3—4 да некалькіх дзесяткаў і нават соцень) аднаго ці розных элементаў. Устойлівыя толькі ў саставе хім. кластэрных злучэнняў і кластэрных матэрыялаў (К. размеркаваны ў сярэдзіне матрыцы, напр., графіту).

У метал. К. атамы металаў (пераважна пераходных) злучаны шматцэнтравымі сувязямі, якія ў К. з некалькі дзесяткаў атамаў трансфармуюцца ў металічную сувязь. Звычайна маюць форму шматграннікаў (тэтраэдрычных, актаэдрычных). Кластэрныя злучэнні маюць кластэрныя іоны, напр., [Fe₄(CO)₁₃]​^2-, [Os₆(CO)₁₈]​²⁻, [Mo₃NiS₄]​⁴⁺, [Au₅₅(PR₃)₁₂]​⁶⁺. У гэтых іонах метал. К., які мае зарад, злучаны з лігандамі: асобнымі атамамі (напр., галагены, сера, кісларод) ці малекуламі (напр., аксід вугляроду СО, фасфіны PR₃, дзе R — арган. радыкал). Кластэрныя злучэнні тыпу Fe₄S₄ уваходзяць у склад ферментаў і адыгрываюць значную ролю ў біял. працэсах акіслення, фіксацыі атм. азоту і інш. Перспектыўнае выкарыстанне кластэрных злучэнняў як каталізатараў для хім. прам-сці.

Літ.:

Петров Ю.И. Кластеры и малые частицы. М., 1986;

Губин С.П. Химия кластеров: Основы классификации и строение. М., 1987.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 8, с. 325

ПАЎПРАВАДНІКО́ВЫ ЛА́ЗЕР,

лазер з паўправадніковым крышталём у якасці рабочага рэчыва. Асаблівасці — высокая эфектыўнасць пераўтварэння эл. энергіі ў энергію кагерэнтнага выпрамянення, малая інерцыйнасць, магчымасць перастройкі даўжыні хвалі выпрамянення і інш.

У П.л. ўзбуджаюцца і выпрамяняюць (калектыўна) атамы крышт. рашоткі, што вызначае малыя памеры і кампактнасць прылады. У адрозненне ад лазераў інш. тыпаў у П.л. выкарыстоўваюцца выпрамяняльныя квантавыя пераходы паміж дазволенымі энергет. зонамі крышталёў (гл. Зонная тэорыя, Цвёрдае цела): пры рэкамбінацыі электронаў і дзірак вызваляецца энергія, якая выпрамяняецца ў выглядзе квантаў святла (люмінесцэнцыя) ці перадаецца ўсяму крышталю, як цеплавая энергія. У некаторых паўправадніках, напр. у арсенідзе галію, доля выпрамененай энергіі набліжаецца да 100%. Важнейшы спосаб пампоўкі ў П.л. — інжэкцыя праз p-n-пераход ці гетэрапераход (інжэкцыйны П.л.), што дазваляе непасрэдна пераўтвараць эл. энергію ў кагерэнтнае выпрамяненне. Інш. спосабы пампоўкі: эл. прабой (стрымерны П.л.), бамбардзіроўка электронамі (П.л. з электроннай пампоўкай) і аптычная пампоўка. П.л. выкарыстоўваюцца ў аптычнай сувязі і лакацыі, спец. аўтаматыцы, оптаэлектроніцы, тэхніцы спец. асвятлення (напр., скарасной фатаграфіі), для вызначэння забруджванняў і дамешкаў у розных асяроддзях, для лазернага праекцыйнага тэлебачання.

В.​К.​Кананенка.

т. 12, с. 231

ВУГЛЯРО́Д (лац. Carboneum),

C, хімічны элемент IV групы перыяд. сістэмы, ат. н. 6, ат. м. 12,011. Складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​¹²C (98,892%) і ​¹³C (1,108%). Ізатопам ​¹²C карыстаюцца для вызначэння атамнай адзінкі масы. У верхніх слаях атмасферы ўтвараецца радыеактыўны ізатоп ​¹⁴C. У зямной кары ў выглядзе мінералаў і гаручых выкапняў знаходзіцца 2,3∙10​⁻²% вугляроду па масе, у атмасферы ў выглядзе вугляроду дыаксіду — 1,2∙10​⁻²%. Вельмі шмат вугляроду ў космасе; на Сонцы па распаўсюджанасці займае 4-е месца пасля вадароду, гелію, кіслароду. Злучэнні вугляроду — асн. састаўная частка тканак раслін і жывёл (гл. Біягены).

Існуюць 2 крышт. мадыфікацыі вугляроду (алмаз, графіт, 3-я — карбін — атрымана штучна) і аморфны (кокс, сажа, драўняны вугаль). Пры звычайных т-рах хімічна інертны, пры высокіх — рэагуе з многімі элементамі: з металамі і некаторымі неметаламі (напр., бор, крэмній) утварае карбіды. Аморфны вуглярод хімічна больш актыўны (моцны аднаўляльнік). Атамы вугляроду здольныя злучацца адзін з адным і ўтвараюць вял. колькасць злучэнняў, якія вывучае арганічная хімія.

Выкарыстоўваюць у вытв-сці алмазных інструментаў (гл. таксама Алмазная прамысловасць), вогнетрывалых матэрыялаў, эл.-тэхн. вырабаў, у ядз. тэхніцы, гумавай, паліграф., лакафарбавай прам-сці, металургіі.

К.​Л.​Майсяйчук.

т. 4, с. 286

КРЭМНІЙАРГАНІ́ЧНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

рэчывы, малекулы якіх маюць атамы крэмнію (Si), злучаныя з атамам вугляроду непасрэдна або праз атам інш. элемента. Падзяляюць на манамерныя (у малекуле адзін ці некалькі атамаў Si) і высокамалекулярныя — крэмнійарганічныя палімеры.

Вядомы розныя групы К.з.: з адным атамам Si (звычайна іх разглядаюць як вытворныя сілану SiH₄) — арганагалагенсіланы [напр., (CH₃)₃SiCl трыметылхлорсілан], алкоксісіланы [напр., (C₂H₅O)₃SiH трыэтоксісілан], арганасіланолы [напр., (C₆H₅)₂Si(OH)₂ дыфенілсіландыол] і інш.; з некалькімі атамамі Si — арганасілаксаны ці сілаксаны [напр., (CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃ гексаметылдысілаксан], маюць у малекуле групоўку Si—O—Si, арганасілазаны з групоўкай Si—N—Si у малекуле [напр., (CH₃)₃SiNHSi(CH₃)₃ гексаметылдысілазан] і інш.; крэмнійэлементаарганічныя злучэнні — К.з., у малекуле якіх ёсць сувязь Si—M і Si—Y—M, дзе M — атам металу ці неметалу (напр., літый, алюміній, бор, фосфар), Y — група, якая мае атам вугляроду, кіслароду, азоту, серы, злучаны з Si. Большасць К.з. — бясколерныя вадкасці; дыэлектрыкі. Раствараюцца ў арган. растваральніках, некат. (напр., арганасіланолы) — і ў вадзе. Біялагічна актыўныя рэчывы. Выкарыстоўваюць у сінтэзе крэмнійарган. палімераў, лек. сродкаў, вытв-сці крэмнійарган. вадкасцей і каўчукоў, смол і лакаў, у якасці гідрафабізатараў, антыадгезіваў, напаўняльнікаў пластмас, цепланосьбітаў (да 400 °C) і інш.

Я.​Г.​Міляшкевіч.

т. 8, с. 539

НАСЫ́ЧАНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

арганічныя злучэнні, у малекулах якіх атамы вугляроду злучаны толькі простымі (ардынарнымі) сувязямі. Да Н.з. адносяцца насычаныя вуглевадароды ацыклічныя (гл. Ацыклічныя злучэнні) і цыклічныя (гл. Аліцыклічныя злучэнні), а таксама іх вытворныя: спірты, альдэгіды, к-ты, аміны і інш.

Алканы — ацыклічныя (аліфатычныя) насычаныя вуглевадароды ўтвараюць гомалагічны рад агульнай ф-лы C_nH_2n+2, які складаецца з вуглевадародаў неразгалінаванай (нармальнай) будовы і іх ізамераў. Ніжэйшыя члены рада з 1—4 атамамі вугляроду ў малекуле: метан, этан, прапан, бутаны — газы без колеру і паху, з 5—17 атамамі — бясколерныя вадкасці, вышэйшыя — цвёрдыя рэчывы. Раствараюцца ў арган. растваральніках.

З’яўляюцца найменш рэакцыйназдольнымі арган. злучэннямі, чым абумоўлена інш. назва алканаў — парафіны (ад лац. parum — мала і affinis — роднасць). Узаемадзейнічаюць з фторам, хлорам, бромам, пры награванні — з дымнай сернай і азотнай к-тамі. Пры т-ры вышэй за 400 °C адбываецца крэкінг алканаў. У прам-сці атрымліваюць пры перапрацоўцы нафты і прыроднага газу, а таксама вугалю і гаручых сланцаў. Выкарыстоўваюць пераважна ў саставе маторнага і рэактыўнага паліва, як сыравіну для хім. і нафтахім. прам-сці, растваральнікі, цвёрдыя (парафін, цэрэзін) — у вытв-сці пластмас, каўчуку, мыйных сродкаў, сінт валокнаў.

Ю.​Р.​Егіязараў.

т. 11, с. 203

ВАГА́ННІ КРЫШТАЛІ́ЧНАЙ РАШО́ТКІ,

узгодненыя зрушэнні атамаў крышталя каля становішчаў раўнавагі (вузлоў рашоткі). Характар ваганняў залежыць ад сіметрыі крышталёў, ліку атамаў у элементарнай ячэйцы, тыпу хім. сувязі, віду і канцэнтрацыі дэфектаў у крышталях. Амплітуда ваганняў павялічваецца з павышэннем тэмпературы крышталя. На цеплавыя ваганні могуць накладвацца ваганні, выкліканыя распаўсюджваннем у крышталі пругкіх хваляў, абумоўленых знешнім уздзеяннем.

У крышталі з N элементарных ячэек па ν атамаў у кожнай існуе 3νN—6 незалежных найпрасцейшых нармальных ваганняў, кожнае з якіх можна ўявіць у выглядзе дзвюх плоскіх пругкіх хваляў, што распаўсюджваюцца ў процілеглых напрамках. Гэтыя ваганні складаюцца з трох акустычных галін (ім адпавядаюць зрушэнні элементарнай ячэйкі як цэлага) і 3 (ν—1) аптычных (адпавядаюць зрушэнням атамаў унутры элементарнай ячэйкі). Пры пругкім характары міжатамнага ўзаемадзеяння вагальная энергія крышталя складаецца з энергій нармальных ваганняў, кожнае з якіх уцягвае ў рух усе атамы. Вагальную энергію крышталя можна разглядаць і як суму энергій фанонаў — квантаў энергіі пругкіх ваганняў. Квантавая прырода ваганняў крышталічнай рашоткі праяўляецца ў наяўнасці нулявых ваганняў атамаў пры T = 0К. Ваганні крышталічнай рашоткі ўплываюць на электраправоднасць металаў і паўправаднікоў, на аптычныя ўласцівасці дыэлектрыкаў.

Літ.:

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981;

Рейсленд Дж. Физика фононов: Пер. с англ. М., 1975;

Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965.

М.​А.​Паклонскі.

т. 3, с. 428

БО́РА ТЭО́РЫЯ,

першая тэорыя атама і яго спектраў. Прапанавана Н.Борам у 1913 як аб’яднанне ідэі М.Планка аб квантаванні энергіі і планетарнай мадэлі атама Э.Рэзерфарда. Грунтуецца на двух пастулатах. Атамы могуць доўга знаходзіцца, не выпраменьваючы святла, ва ўстойлівых (стацыянарных) станах, адпаведных пэўным дыскрэтным (перарыўным) значэнням энергіі E₁, E₂, E₃... (1-ы пастулат Бора). Выпрамяненне ці паглынанне святла адбываецца пры скачкападобных пераходах з аднаго стану ў другі паводле формулы ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$, дзе hν — энергія святла частаты ν, што выпрамяняецца ці паглынаецца, h — Планка пастаянная (2-і пастулат Бора, ці ўмова частот).

Пастулаты Бора пацверджаны эксперыментальна і выконваюцца для ўсіх мікрасістэм (атамных ядраў, атамаў, малекул і інш.). Каб знайсці магчымыя значэнні энергіі і інш. характарыстыкі стацыянарных станаў атама, Бор разглядаў рух электронаў вакол ядра паводле законаў механікі Ньютана (класічнай механікі), пры дапаўняльных, т.зв. квантавых, умовах. Пры гэтым электрон у найпрасцейшым выпадку атама вадароду можа рухацца вакол ядра па кругавых ці эліптычных арбітах пэўных памераў, якія павялічваюцца з павелічэннем энергіі атама ў адпаведных стацыянарных станах. Канкрэтныя мадэльныя ўяўленні пра рух электрона ў атаме па строга вызначаных арбітах заменены ўяўленнямі квантавай механікі.

Літ.:

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 3, с. 215