Химическая энциклопедия - газовые гидраты

Молекулы газа размещены в полостях кристаллич. решетки из молекул воды и удерживаются в них ван-дер-ваальсовыми силами. Полости имеют вид многогранников (см. рис.). Кристаллич. решетка из молекул воды, характерная для Г. г., если она не заполнена строго определенным кол-вом молекул газа, термодинамически нестабильна. Г. г. в осн. кристаллизуются в одной из двух сингоний: объемно-центрированной кубической типа CsCl (структура I; a = =1,2 нм, z = 46, пространств. группа РтЗт )и гранецентри-рованной кубической типа алмаза (структура II; а == 1,73-1,74 нм, z=136, пространств. группа Fd3m). В элементарных ячейках имеются полости: в структуре 1-6 больших (диам. 0,59 нм) и 2 малых (0,52 нм), в структуре II-8 больших (диам. 0,69 нм) и 16 малых (0,48 нм).

Оищий вид больших и малых полостей в кристаллич. решетках Гл.: a-малая полость структур I и II, б, в-большие полости структур I и II соответственно.

Гидраты образуются газами, макс. диаметр (d макс) молекул к-рых менее 0,69 нм. Если d макс больше 0,52 нм, но меньше 0,59 нм (Вг 2, CH3SH, COS и др.), заполняются только большие полости кристаллич. решетки I. При полном заполнении всех полостей число молекул воды (n), приходящееся на одну молекулу "гостя", составляет 7,66. Если d ^макс меньше 0,52 (Ar, CH4, H2S и др.), наряду с большими будут заполняться и малые полости; при полном заполнении всех полостей и составляет 5,75. Гидраты с кристаллич. структурой II образуются газами, d макс молекул к-рых меньше 0,69 нм, но больше 0,59 нм (С 3 Н 8, изо-С 4 Н 10, СНС13 и др.); при этом заполняются большие полости ( п == 17). Если Г. г. образован двумя газами (двойной Г. г.), для одного из к-рых d макс меньше 0,48 нм, а для другого d макс больше 0,59 нм, заполняются и малые, и большие полости (п= 5,67).

Плотность Г. г. составляет 0,8-1,24 г/см ³, напр. плотность С 3 Н 8-17Н 2 О-0,88 г/см ³. Для Г. г. с n = 6 величина H

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988