| Предыдущая задача | Содержание | Следующая задача | 38-ая Международная Химическая Олимпиада Тренировочные задачи |
Полезные и важные структуры могут быть получены с помощью самоорганизации (самосборки). Вполне возможно, что первые формы жизни образовались в ходе самосборки молекул в биологические мембраны около 4 миллиардов лет назад. Самоорганизация – фундаментальный процесс, приводящий к образованию разнообразных упорядоченных структур – от молекул до галактик. Самоорганизация определяется как обратимый процесс объединения разрозненных частей в единое целое, обладающее упорядоченностью.
В самосборке могут принимать участие переходные металлы. Например, никелевый комплекс, содержащий длинный углеводородный “хвост”, может быть получен из нескольких отдельных молекул в одну стадию:
18-1. Определите геометрическую конфигурацию окружения центрального иона.
18-2. Используя схему расщепления d-орбиталей в этой конфигурации, определите, является ли комплекс парамагнитным.
18-3. Какой фрагмент комплекса является гидрофобным?
Рис. 18-1. Молекулярная структура A2+и схема упаковки молекул A(ClO4)2×H2O в кристалле.
18-4. Какова движущая сила такой самоорганизации? (Подсказка: A(ClO4)2×H2O концентрируется на поверхности воды, хотя его плотность больше, чем 1 г/мл.)
Металлические комплексы TCNQ (7,7,8,8-тетрациано-п-хинодиметана) были тщательно исследованы после обнаружения у них электропроводности и магнитных свойств.
)
Инфракрасный спектр позволяет определить формальную степень окисления и тип координации TCNQ.
18-5. Какая из связей a-e в TCNQ (см. рисунок) имеет наибольшую колебательную частоту?
18-6. Какая из связей а-е станет короче при восстановлении TCNQ до анион-радикала?
Производное TCNQ и А2+ ([A2+(TCNQ)2](TCNQ)×(CH3COCH3))также имеет интересные структурные особенности, изображенные на рис. 18.2.
Рис. 18-2. Молекулярная структура A2+и схема упаковки молекул [A2+(TCNQ)2](TCNQ×CH3COCH3) в кристалле.
18-7. Каково координационное число атома никеля в этом веществе?
18-8. В вышеприведенной структуре молекулы TCNQ образуют скошенные стопки. Какова движущая сила такой самоорганизации?
Ответ
18-2. Диамагнитный.
18-4. Гидрофобность углеводородных цепей.
18-5. a.
18-6. b, d.
18-7. 6.
