Пикотехнологическая модель орто-карборана

Сообщение №25116 от nanoworld 24 мая 2004 г. 01:41
Тема: Пикотехнологическая модель орто-карборана

Пикотехнологическая модель орто-карборана

Цитата:

http://www.piramida-maxima.ru/issues/2003/2/konferencijapos/himija/sintezkomplekso.html

В 1963 году две группы исследователей сообщили о получении орто-карборана С2В10Н12 (схема 2). Это соединение имеет строение правильного икосаэдра из 10 вершин ВН и двух вершин СН.
Строение подобных соединений было подробно рассмотрено Липскомбом (за что он получил Нобелевскую премию в 1976 году).

Конец цитаты.

Кушелев: Существующие модели молекул с пятиричной симметрией противоречат принципу Паули, что на классическом языке означает нарушение чередования магнитных полюсов электронов, т.е. кольцевые магниты могут образовать на плоскости только чётные циклы, т.е. из чётного числа кольцевых магнитов.

Предлагаемые мною модели (фуллеренов, сопряжённых системы C5H5, ферроцена, орто-карборана и др.) лишены этого недостатка.


../../img/2004052351.jpg
Соединение сопряжённой (многослойной) электронной структуры углерода с
сопряженной электронной структурой бора, как показывает моя пикометрическая модель, действительно даёт угол, близкий к углу между гранями 12-гранника (додекаэдра). Как же построить модель не нарушая принципа Паули?


../../img/2004052352.jpg
На этой иллюстрации мы видим, что симметрия додекаэдра возможна без нарушения(!) принципа Паули. Дело в том, что радиусы внешних электронов углерода и бора несколько отличаются. Ещё больше отличаются от них радиус электрона водорода. Это приводит к тому, что между одноимёнными полюсами кольцевых электронов есть зазоры как в 32-х электронной оболочке с пятиричной симметрией. Эти зазоры и делают сопряжённую систему устойчивой.

../../img/2004052353.jpg (эту картинку можно посмотреть, но я её не показываю, чтобы не перегружать Ваш траффик)
Следует отметить, что смагничиваются как внешние (электроны водорода), так и внутренние (электроны углерода и бора, т.е. 12-гранная фигура получается смагниченной как бы из усечённых конусов, представляющих в действительности многослойные электронные структуры сопряжённых атомов углерода и бора.


../../img/2004052354.jpg
Эта модель проливает свет и на более экзотичные химические соединения, например, дикарболлид-дианион, дианионный комплекс [(С2В9Н11)2Fe]2-, являющийся металлакарборановым аналогом ферроцена. Но об этом чуть позже...

Кольцегранные модели всех атомов таблицы Менделеева, а также всех аминокислотных остатков и ступени ДНК можно посмотреть здесь:

http://www.7ka.mipt.ru/~morgun/pr/

или здесь: http://ftp.decsy.ru/nanoworld2002/20040222/20040404/index.htm

Ваш А.Кушелев

Приложение.
Программа-скрипт для 3D-Studio, по которой строится пикотехнологическая модель
орто-карборана. Красные и синие цвета колец изображают разную ориентацию магнитного момента электронов. Более светлые кольца изображают электроны водорода.

-- C2B10H12
-- Created by: Alexander Kushelev
-- http://ftp.decsy.ru/nanoworld/
m = torus radius1:9 radius2:1 segs:20 sides:12 position:[0,0,0] wirecolor:[255,0,0]
k = 1.5
k1 = 0.7
k2 = 1.25
k3 = 0.75
k4 = 1.5
km = 8
move m [0, 0, 2]
m.pivot = [0,0,0]
m1 = instance m wirecolor:[255,0,0]
move m1 [0, 0, 2]
scale m1 [k,k,k]
m2 = instance m1 wirecolor:[255,0,0]
move m2 [0, 0, 2.5]
scale m2 [k,k,k]
m3 = instance m2 wirecolor:[255,180,180]
move m3 [0, 0, 3]
scale m3 [k,k,k]
select #(m,m1,m2,m3)
macros.run "Modifier stack" "convert_to_Mesh"
attach m m1
attach m m2
m4 = instance m wirecolor:[255,0,0]
rotate m4 180 [0,1,0]
scale m4 [k1,k1,k1]
attach m m4
mblue = torus radius1:9 radius2:1 segs:20 sides:12 position:[0,0,0] wirecolor:[0,0,255]
move mblue [0, 0, 4]
mblue.pivot = [0,0,0]
m12 = instance mblue wirecolor:[0,0,255]
move m12 [0, 0, 4]
scale m12 [k4,k4,k4]
m13 = instance m12 wirecolor:[180,180,255]
move m13 [0, 0, 7]
scale m13 [k4,k4,k4]
select #(mblue, m12, m13)
macros.run "Modifier stack" "convert_to_Mesh"
attach mblue m12
m14 = instance mblue wirecolor:[0,255,255]
rotate m14 180 [0,1,0]
scale m14 [k3,k3,k3]
attach mblue m14
move mblue [0, 0, 3]
mblue.pivot = [0,0,-26]
rotate mblue 66 [0,1,0]
m13.pivot = [0,0,-26]
rotate m13 66 [0,1,0]
m2blue = instance mblue wirecolor:[0,0,255]
m22blue = instance m13 wirecolor:[180,180,255]
rotate m2blue 72 [0,0,1]
rotate m22blue 72 [0,0,1]
m3blue = instance m2blue wirecolor:[0,0,255]
m33blue = instance m22blue wirecolor:[180,180,255]
rotate m3blue 72 [0,0,1]
rotate m33blue 72 [0,0,1]
m4blue = instance m3blue wirecolor:[0,0,255]
m44blue = instance m33blue wirecolor:[180,180,255]
rotate m4blue 72 [0,0,1]
rotate m44blue 72 [0,0,1]
m5blue = instance m4blue wirecolor:[0,0,255]
m55blue = instance m44blue wirecolor:[180,180,255]
rotate m5blue 72 [0,0,1]
rotate m55blue 72 [0,0,1]
attach mblue m2blue
attach m3blue m4blue
attach mblue m5blue
attach mblue m3blue
attach m13 m22blue
attach m33blue m44blue
attach m13 m55blue
attach m13 m33blue
mred = instance mblue wirecolor:[255,0,0]
rotate mred 180 [0,1,0]
move mred [0, 0, km]
mrose = instance m13 wirecolor:[255,180,180]
rotate mrose 180 [0,1,0]
move mrose [0, 0, km]
m6blue = instance m wirecolor:[0,0,255]
m6blue.pivot = [0,0,-26]
rotate m6blue 180 [0,1,0]
move m6blue [0, 0, km]
m66blue = instance m3 wirecolor:[180,180,255]
m66blue.pivot = [0,0,-26]
rotate m66blue 180 [0,1,0]
move m66blue [0, 0, km]
max tool zoomextents all

Энциклопедия Наномир


Отклики на это сообщение:


Скажу честно, я не химик, чтобы разбираться в ортокарборанах.
Но мне интересно следующее.
Как Вы рисуете водород, дейтерий и тритий???

ozes


ozes: Скажу честно, я не химик, чтобы разбираться в ортокарборанах.
Но мне интересно следующее.
Как Вы рисуете водород, дейтерий и тритий???

Кушелев: Внешний вид моделей водорода, дейтерия и трития очень похож.


../../img/e-cover.gif
Атомарный водород, дейтерий и тритий почти неразличимы даже при комнатной температуре. Их электронная оболочка представлена единственным кольцевым электроном, имеющим радиус первой боровской орбиты. Понятно, что усреднение по большому числу атомов превратит кольцо в сферу.

В центре кольцевого электрона расположено ядро (протон, дейтрон или тритон).

Радиус ядра приблизительно в 100 000 раз меньше радиуса электрона, поэтому на модели атома ядро в реальном масштабе просто не видно. Если Вас интересуют модели ядер, то это отдельный разговор.

Что касается энергии ионизации атома водорода, дейтерия и трития, то они несколько отличаются даже при температуре абсолютного нуля.

Это связано с возрастанием энергии ионизации от водорода к дейтерию и далее, к тритию, за счёт увеличения гравитационного взаимодействия электрона с ядром.

Что касается молекулярного водорода, дейтерия и трития (вторая слева), то они тоже отличаются только количественно, т.к. разная масса ядер приводит к небольшой разнице в гравитационном взаимодействии и большой разнице с случае тепловых колебаний.

Шаг кристаллической решётки водорода и дейтерия существенно отличается даже при температуре 11 К.

Если появились комментарии или (и) дополнительные вопросы, то буду рад их видеть...

Ваш А.Кушелев

Энциклопедия Наномир


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100