|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Изучение кластеров и их свойств в области химии |
Фонарь желаний бумажный, оранжевый. 
Ручка "Шприц", желтая. 
Мыло металлическое "Ликвидатор". Министерство образования и науки Украины Реферат по теме: «Изучение кластеров и их свойств в области химии» Донецк 2008 Введение Эта работа посвящена непостоянным группам частиц в химии. Важное значение таких групп уже давно осознавалось в отдельных областях химии - учении о растворах, коллоидной химии, теории кристаллизации, поэтому понятие возникло гораздо раньше, чем подходящий термин. В разных областях химии утверждалось независимо и под собственным именем. Ассоциаты, зародыши, комплексы, сиботаксические группы, агрегаты, сольваты - все эти названия в конце концов обозначают примерно одно и то же. Разнобой в терминологии не случаен, он отражает историю осмысления понятия. Ныне слово «кластер» оказалось своего рода знаменем, под которым собираются ограниченные коллективы частиц из самых разных областей; представление о кластерах как малых коллективах имеет значение не только в химии, но и в астрономии, физике, биологии, социологии, по-видимому, оно прочно утверждается в общей теории систем (это обусловливает популярность термина). Но мы ограничиваемся химическими объектами. Если отвлечься от неизбежных злоупотреблений модой, то причины бурного роста химической литературы, в которой фигурирует «кластер», оказываются вполне серьезными и вескими. Современные физико-химические методы эксперимента позволили перейти от гипотез о существовании непостоянных групп к их фактическому изучению, а развитие вычислительной техники сделало возможным теоретическое «построение» кластеров и расчет их свойств при тех или иных предположениях о взаимодействиях между членами группы. Эти исследования, захватывающие все глубже строение и превращение объектов химии (в особенности недоступный прежде мир короткоживущих форм и состояний), приводят к пониманию того, что кластеры - не экзотика, а весьма общая форма (или состояние) вещества. Свидетельство злободневности темы - появление не только многих сотен и даже тысяч статей, более или менее частных, но и попытки ее общего обзора. 1. Общие сведенья о понятии «кластер» Представления о непостоянных агрегатах атомов и молекул восходят ко второй половине прошлого века, когда в химии утвердилось атомно-молекулярное учение, а в физике - «кинетическая теория материи». Такие представления не раз выдвигались для объяснения поведения жидкостей и жидких растворов, образования осадков и коллоидов, электропроводности жидких электролитов и электрических разрядов в газах. К.М. Гульдберг и П. Вааге, Д.И. Менделеев, В. Рамзай в химии, Дж.К. Максвелл, В.К. Рентген, П. Ланжевен в физике и много других ученых, менее знаменитых, так или иначе участвовали в постепенном становлении понятия, ныне обозначаемого термином «кластер». Сам этот термин впервые появился в научной литературе в 1937 году в известных работах Дж. Е. Майера по статистической механике неидеальных газов. Первоначально он означал группу атомов или молекул, выделяемую в газе по определенным формально-математическим признакам. Здесь введение кластеров было еще чисто математическим шагом. (Наиболее ясно это иллюстрируется тем, что в теории Майера число кластеров может быть отрицательным.)
Однако вскоре, в особенности благодаря Я.И. Френкелю, стало ясно, что при описании неидеальных газов, и особенно предпереходных состояний, можно опираться на представление о действительном образовании групп, или агрегатов, молекул (Я.И. Френкель назвал их «гетерофазными флюктуациями»). Строгая теория неидеальных газов, основанная на представлении о физических кластерах, была развита в статистической механике Т. Хиллом в 1955 году. В течение 50-х годов название и понятие «кластер» стало весьма употребительным в теориях конденсации и вообще образования новой фазы. На конец десятилетия приходится и дальнейшее распространение области применения этого понятия: кластерными соединениями, по предложению Ф. Коттона, были названы химические соединения (например, многоядерные карбонилы металлов и их производные), содержащие несколько связанных друг с другом атомов металла, которые окружены лигандами. В течение второй половины 60-х годов представления о кластерах делаются все более популярными в разных областях химии, в теории жидкого состояния, в учении о растворах и соединениях непостоянного состава (здесь новым явилось продвижение представления о кластерах из области исследований твердых растворов в смежную область нестехиометрических твердых соединений), в плазмохимии, в элементоорганической химии. В конце 60-х - начале 70-х годов кластеры становятся объектом теоретических («компьютерных») исследований. Можно считать, что к началу нашего десятилетия становление общего понятия «кластер» завершилось. Разные авторы вкладывают в термин «кластер» неодинаковое содержание, хотя во всех случаях сохраняется оттенок первоначального значения этого английского слова (clus er) - груда, скопление, пучок, гроздь, группа. В дальнейшем мы будем придерживаться следующего определения: кластер - это группа из небольшого (счетного) и, вообще говоря, переменного числа взаимодействующих частиц (атомов, молекул, ионов). 2. Частицы в кластере Естественно спросить, каковы нижняя и верхняя границы числа частиц в кластере? Ответ на первую половину вопроса очевиден: минимальное число членов, образующих группу, равно двум. Верхняя граница, напротив, размыта и неотчетлива. Но ясно, что она должна находиться в той области, где добавление еще одного члена уже не изменяет свойств кластера: в этой области и заканчивается переход из количества в качество. Ниже мы увидим, что эта граница не вполне однозначна, но практически большая часть изменений, существенных для химика, заканчивается при ~103 частицах в группе. Следует различать свободные кластеры и стабилизированные теми или иными факторами; в последнем случае кластер имеет более сложный состав и приобретает структуру, в которой целесообразно выделять «тело» кластера (т. е. собственно группу взаимодействующих частиц рассматриваемого типа) и стабилизирующие элементы, например «оболочку» из лигандов, или центральную частицу (часто это ион), или совокупность того и другого. Наличие или отсутствие стабилизации резко сказывается на поведении кластеров, и прежде всего на продолжительности их жизни: для стабилизированных кластеров она такая же, как для обычных молекул, для нестабилизированных нижней границей времени жизни разумно считать продолжительность столкновения в газокинетическом смысле, т.
е. 10~13-К)-12 с; то же можно распространить и на простые и сложные кластеры в жидкой фазе. С точки зрения химика, кажется правильным считать кластерами только такие образования, которые существуют достаточно долго, чтобы участвовать в химическом превращении в качестве самостоятельной единицы. При этом остается неясным, при какой же продолжительности жизни кластеров их образование становится кинетически ощутимым. Фактических данных для ответа на этот вопрос мало, но с ростом «разрешающей способности» экспериментальных методов постепенно выясняется важная кинетическая роль даже весьма короткоживущих состояний. Разнообразие типов кластеров определяется возможностью сочетания различных сред и способов стабилизации с множеством вариантов построения тела кластера из частиц той или иной природы. Не приводя здесь развернутой классификации, поясним это на примере. В системах, состоящих из компонента А, образующего тело кластеров Ag, и компонента В, функция последнего может отвечать одному из четырех вариантов: 1) ВАЯ: В - заряд (электрон, позитрон) или центральная частица (ион, молекула); 2) АВ,: В - лиганд; 3) АА, Воэ: В - матрица; 4) AgB: В - второй компонент тела кластера. Реализация этих вариантов различна в газовых, жидких, аморфных и кристаллических средах. Так, для варианта «BAg» примерами являются соответственно: зародыши пара, конденсирующегося на молекулярных ядрах; сольваты ионов и молекул в жидких растворах; металлические кластеры в металлсилицидных, металлфосфидных и других стеклах; субоксиды щелочных металлов. Для варианта «АВ» примерами служат мицеллы поверхностно активных веществ (ПАВ) в жидких средах; кластеры воды в аморфных органических полимерах; кластерные кристаллы (металлы в цеолитах) и, наконец, адсорбаты кластерной дисперсности для сред, представляющих собой межфазные поверхности. Аналогично этому для разных сред легко найти случаи, отвечающие вариантам «АгВг» и «AgBj». При трех компонентах - А, В и С - возможны уже десять вариантов их функций в построении тела кластера и его стабилизации. И почти для каждой из сред, включая меж-, фазные поверхности, можно указать примеры реализации этих вариантов. Таково разнообразие наших объектов. 3. Методы исследования В принципе для исследования свойств и поведения кластеров различных типов могут быть использованы решительно все методы, какими пользуется химия вообще. Однако пригодность и степень эффективности того или иного из них критическим образом зависят от устойчивости исследуемых кластеров; естественно, что к устойчивым системам применимы более многочисленные и более разнообразные по принципам методы наблюдений и измерений. Кроме того, имеет значение, находятся кластеры в равновесии со средой или нет: в первом случае концентрация их постоянна во времени, хотя и мала для короткоживущих объединений, неравновесные же группы частиц приходится специально создавать. При малой продолжительности жизни кластеров внимание исследователя невольно сосредоточивается на процессах их возникновения и разрушения, если же продолжительность жизни велика, то занимаются прежде всего изучением «стационарных» свойств этих объектов.
Он первым решил вопрос о ракете - искусственном спутнике Земли и высказал идею создания околоземных станций как искусственных поселений, использующих энергию Солнца и промежуточных баз для межпланетных сообщений. Труды Циолковского послужили исходной точкой в организации Группы изучения реактивного движения (ГИРД) под руководством С.П. Королева. В 1934 году Королев издает работу "Ракетный полет в стратосфере". Им был разработан ряд проектов, в т.ч. проекты управляемой крылатой ракеты (летавшей в 1939) и ракетопланера (1940). Не менее велик вклад русских в развитие радиотехники и телевидения. Изобретение радио и первые опыты радиовещания были произведены в России. С середины 20-х годов стали осуществляться телевизионные передачи. Вначале они выполнялись с помощью механических систем (разработки П.В. Шмакова), а в 30-х годах - при посредстве более совершенных электронных систем, созданных русскими учеными В.К. Зворыкиным в США и П.В. Тимофеевым в СССР. В области химии большое открытие сделано русским ученым С.В
1. Кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства цеолитов. (физхимия)
2. Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций
3. Изучение потребительских свойств и экспертиза качества пряностей
4. Изучение обменных свойств мягких контактных линз по отношению к ципрофлоксацину
5. Изучение регулировочных свойств электропривода с двигателем постоянного тока
12. Экспериментальное изучение факторов формирования коммуникативных свойств личности
13. Изучение свойств P-N-перехода различными методами
16. Изучение гнездований зяблика (Fringilla coelebs) Вологодской области
Коврик для прихожей "Ни следа". 
Набор маркеров для досок " Kores", 10 штук, 3 мм. 
Бумага самоклеящаяся "Lomond", А4, 38х21,2 мм, 65 штук на листе, 50 листов, белый. 17. Хлорофилл: его свойства и биосинтез
18. Сорбционные свойства мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам
19. Гидроакустика — инструмент изучения Мирового Океана
20. Физико-механические свойства мёрзлых грунтов
21. Важнейшие природные соединения алюминия
26. "Хлопки, хлопушки, удары" в народном танце, методика изучения
27. История изучения проблемы культуры, предмет культурологии
28. Роман Ивана Сергеевича Тургенева "Отцы и дети" в аспекте современного изучения классики
29. История литературы Соединенных Штатов Америки
30. И.И.Крылов на Кавказских Минеральных Водах. Изучение проблемы
31. Детерминантные свойства русского языка на фонетическом уровне
32. Цивилизационные методы в изучении истории
Фоторамка Crystocraft "Бабочка", 10x19 см. 
Набор перьев для каллиграфии, 5 штук. 
Настольная игра "Для тебя". 33. Изучение системы команд микропроцессора Intel 8086 и аппаратных особенностей ПЭВМ IBM PC
34. Модифицированный симплекс-метод с мультипликативным представлением матриц
35. Изучение взаимно влияющих друг на друга математических параметров
36. Отчет по практической работе "Изучение MS Windows & MS Word 4 Windows 2.0"
37. Общие свойства приложений Office Pro 2000
41. Свойства усредненной функции с сильной осцилляцией
42. Изучение функций в школьном курсе математики VII-VIII классов
43. История изучения капиллярных и поверхностных сил
44. Строение, свойства опухолей
46. Растения, проявляющие адаптогенные свойства
47. Преступность и методика ее изучения
Бумага для струйных принтеров "Lomond", 140 г/м, 100 листов, матовая, односторонняя, А4. 
Микрофон "Караоке новогоднее". 
Карандаши цветные "Замок", 24 цвета + 3 двухцветных карандаша, точилка. 49. Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни
50. Использование алгоритмов при изучении орфографии в начальных классах
52. О жанрово-хронологическом подходе изучения детской литературы
53. Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов
58. Виды и методы контроля знаний учащихся при изучении предмета "Хранение плодов и овощей"
59. Изучение функций в школьном курсе математики VII-VIII классов
61. Изучение методов оценки качества масла вологодского
62. Потребительские свойства сыров и формирование их в процессе производства
63. Арсенид индия. Свойства, применение. Особенности получения эпитаксиальных пленок
64. Свойства машиностроительных материалов
Ранец жесткокаркасный для начальной школы "Динозавр", 17 литров, 34х26х16 см. 
Велосипед трехколесный Moby Kids "Comfort. EVA", цвет: оранжевый. 
Стул-стол для кормления Вилт "Алекс" (салатовый). 65. Сегнетоэлектрики, их свойства и применение
66. Изучение теории и технологии выплавки шарикоподшипниковой стали марки ШХ4
67. MIG MAG TIG сварка, установка ванн и душевых поддонов, соединение пластмассовых труб
69. Изучение механизмов металлорежущих станков
73. Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля
74. Психологические подходы к изучению теории личности и межличностных отношений
75. Психологические подходы к изучению теории личности и межличностных отношений
76. Изучение зрительных иллюзий
78. Основные общепсихологические свойства деятельности
79. Изучение и исследование интегрированных RS-триггеров, а также триггеров серии К155
Подушка детская Dream Time. 
Набор карандашей чернографитных "1500", 24 штуки, заточенные, металлический пенал. 
Настольная игра "Гонки ежиков". 81. Технология соединения деталей радиоэлектронной аппаратуры
82. Отчет по практике (изучение современного состояния пахотных черноземов, используемых в с/х)
83. Виды и методы контроля знаний учащихся при изучении предмета "Хранение плодов и овощей"
84. Фрактальные свойства социальных процессов
89. Изучение основных правил работы с радиоизмерительными приборами (№23)
90. Реактивный двигатель и основные свойства работы тепловых машин
92. Изучение поверхности полупроводника с помощью сканирующего электронного микроскопа
93. Физические свойства молока
95. Свойства симметрии и закона сохранения
96. Получение и применение кальция и его соединений
Овощерезка ручная "Nicer-Dicer Plus" с контейнером, 12 предметов. 
Зубная щетка электрическая "Oral-B DB4", цвет красный. 
Тележка для супермаркета. 97. Свойства и получение ксантогенатов целлюлозы
98. Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений
99. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ АНИООБМЕННИКИ, СИНТЕЗИРОВАННЫЕ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ
