* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
265 МОЛЕКУЛА 266 личие от ф-лы д л я частот оптич. спектра водородоподобного атома, М. з . включает вычитаемую поправку о* к заряду ядра (атомному номеру) Z , связанную с эк ранирующим действием электронов на заряд ядра; в простейшем случае А - л и н и и , когда экранирование вызвано единственным электроном -йГ-слоя, близко рас положенного к ядру: < г = 1 . В отличие от спектров ис пускания, рентгеновские спектры поглощения непре рывны и имеют резкие границы (края поглощения) только у длинноволновых концов серий. Это обус ловлено любой возможной величиной поглощаемого кванта энергии сверх определенного минимума, тре буемого на вырывание электрона из данного слоя; остаток энергии кванта переходит в кинетич. энер гию вырванного электрона. Д л я краев поглощения М. з. принимает очень простой вид: а п =<х>): 2 v=--R(Z—af~. Закон был установлен Г. Мозли в 1913. Он позволил непосредственно определять экспериментальным п у тем (по частоте линий рентгеновского спектра) атом ный номер элемента и поэтому с р а з у ж е был исполь зован д л я подтверждения правильности расположения элементов в периодич. системе. В частности, было окончательно установлено расположение редкозе мельных элементов, а также с полной достоверностью доказано существование именно 92 элементов от водо рода до урана. См. также Атомные спектры. Лит.: Ш п о л ь с к и й Э. В . , Атомная физика, i, 4 изд., М.—Л., 1951, 2, 3 изд., М.—Л., 1951; К о н д р а т ь е в В . Н . , Структура атомов и молекул, 2 и з д . , М., 1959; Б о р о в с к и й И. Б . , Физические основы рентгеноспектральных исследований, М., 1956. С. Э. Вайсберг. МОЛЕКУЛА. Содержание: 265 266 267 272 Введение История изучения молекул Строение молекул Свойства молекул Молекула — наименьшая частица данного веще ства, обладающая его основными химич. свойствами, способная к самостоятельному существованию и со стоящая из одинаковых или различных атомов, сое диненных в одно целое химич. связями. Число атомов, входящих в состав М., колеблется в очень широком интервале: от д в у х (напр., М. водорода, азота, окиси углерода и др.) д о сотен и тысяч (напр., М. полиэти лена, белков и д р у г и х высокомолекулярных соедине ний). В в е д е н и е . Вследствие малых размеров М. и х нель зя видеть непосредственно или при помощи оптич. микроскопа. Имеется, однако, много косвенных дан ных, убедительно свидетельствующих о молекуляр ном строении вещества. Существование М. (и атомов) наиболее наглядно проявляется в свойствах газов. Так, большая сжимаемость газов обусловлена тем, что газ представляет собой не сплошное вещество, а совокупность беспорядочно д в и ж у щ и х с я частиц — М., среднее расстояние между к-рыми велико по срав нению с размерами самих частиц и сравнительно лег ко уменьшается при увеличении давления. Явление диффузии, к-рое наблюдается не только в газах, но и в жидких и твердых телах, также обусловлено атомномолекулярным строением тел. Одним из наиболее убедительных доказательств существования М., как было показано Ж . Перреном, является броуновское движение. Наглядным доказательством существова ния М. служит также дифракция рентгеновских лу чей и дифракция электронов на молекулярных крис таллах и на М. газов. В пользу реального существо вания М. свидетельствует совокупность огромного ко личества данных, полученных в результате химич. исследований. М. состоит из атомов, связанных м е ж д у собой в оп ределенной последовательности и определенным обра зом расположенных в пространстве. О составе М. и последовательности связи ее атомов можно судить на основании того, к каким химич. превращениям спо собна данная М. В процессе химич. превращения ( х и мич. реакции) происходит исчезновение нек-рых меж дуатомных связей в исходных М. и возникновение н о вых связей, в результате чего образуются новые М. Сравнительное изучение исходных и конечных веществ химич. реакций представляет собой главный метод определения состава и структуры М. Существенную помощь в определении структуры М. оказывают раз личные физич. методы исследования (см. ниже). Прочность межатомных связей в М. характеризует с я той энергией, к-рую надо затратить на разрыв от дельных связей. Энергия связей атомов в М. состав ляет обычно несколько десятков ккал/м оль. Атомы в М. непрерывно совершают сложные колебательные движения; при определенных условиях, напр. в газо вой фазе, М. в целом, кроме того, совершает враща тельное и поступательное движения. Устойчивое существование М., находящейся в нек-рой среде, зависит от ее способности к химич. взаи модействию с веществом среды, а также от темп-ры, давления и других внешних факторов. Вещество в газообразном состоянии при обычной темп-ре, как правило, состоит из М. Исключение составляют инерт ные газы, а также пары ртути и нек-рых д р у г и х метал лов, при обычных условиях состоящие из атомов; при достаточно высоких темп-pax М. всех газов распадают ся на дтомы. В конденсированных системах М. сущест вуют в том случае, если работа разрыва связи внутри М. значительно больше, чем работа, необходимая д л я удаления одной М. из конденсированной системы. Так, напр., д л я воды теплота испарения в расчете на одну М. составляет ок. 7 - 1 0 ~ эрг, а работа отрыва от М. воды одного атома, водорода — ок. 8 - 1 0 ~ эрг, т. е. приблизительно в 10 раз больше; в соответст вии с этим вода состоит из М. во всех трех агрегатных состояниях. К конденсированным системам, состоя щим из М., относится большинство жидкостей, а также молекулярные кристаллы. Д л я этих веществ, так ж е как и д л я газов, химич. формулы выражают непосред ственно количественный и качественный состав М. В противоположность этому, в таких кристаллич. те лах, как металлы, сплавы, ионные и атомные кри сталлы, а также в их расплавах, как правило, М. не существует, поскольку в этих веществах любой атом (или ион) взаимодействует со всеми соседними атомами (или ионами) приблизительно одинаково. В природе довольно широко распространены вещест ва, состоящие из М. с очень большим числом атомов (т. н а з . макромолекул), напр. каучук, целлюлоза и д р . З а последнее время искусственно получено боль шое число макромолекулярных соединений. 13 12 Физич. и химич. свойства веществ связаны с соста вом и строением их М. Однако химич. и физич. свой ства данного вещества, как правило, не представляют собой суммы свойств составляющих его М. Совокуп ность М. обладает особенностями, не присущими от дельным М. Так, напр., химич. реакции в газах могут протекать обычно только при наличии совокупности М. История изучения молекул. Представление о том, что все тела состоят из д в и ж у щ и х с я частиц, возникло еще в древности. Однако впервые понятие о М., как о частице, состоящей из нескольких атомов, появи лось лишь в начале 17 в. в работах П . Гассенди. В 18 в. понятие о М. («корпускуле») развивалось М. В . Ломо носовым, к-рый на основе молекулярных представле ний объяснил ряд физич. и химич. свойств веществ. Представление о М., как о наименьшем количестве вещества, вступающего в химич. взаимодействие, и отличие М. от атома было впервые четко сформулировано А. Авогадро в 1811. Его идеи, однако, были окончательно признаны только в 1860 благодаря трудам С. Канниццаро. Работы С. Канниццаро,