(ГЦК). Под диаметром одноатомных молекул
σ
в идеальных кристал-
лических структурах понимают расстояние между ближайшими сосе-
дями или радиус первой координационной сферы
R
1
:
σ
=
R
1
=
6
η
π
1/3
υ
1/3
=
μυ
1/3
,
(8)
где
μ
— структурный фактор, зависящий от способа упаковки молекул
в решетке.
Экспериментально установлено, что наиболее устойчивой струк-
турой для кристаллов инертных газов, за исключением гелия, и кри-
сталлов органических жидкостей является ГЦК-решетка.
Исключая кинетическую энергию атомов инертных газов, под их
диаметром вблизи абсолютного нуля температуры необходимо пони-
мать величину
σ
0
=
μ
ГЦК
υ
1/3
0
= 1
,
122
υ
1/3
0
,
(9)
где
υ
0
= (
μ
/
N
A
ρ
0
)
— объем примитивной ячейки вблизи абсолютного
нуля температуры;
ρ
0
— плотность кристалла при
T
→
0
;
N
A
— число
Авогадро.
Величину
σ
0
, определяемую формулой (9), можно считать диа-
метром атома в приближении абсолютно твердой сферы при любых
параметрах состояния.
Использование формулы (9) для оценки диаметра атомов вещества
проблематично из-за отсутствия экспериментальных данных о плот-
ности веществ вблизи абсолютного нуля температуры.
В работе [6] авторами предложено выражение для коэффициента
молекулярной упаковки в приближении эффективных твердых сфер,
определяющим параметром в котором является критическая плотность
жидкости:
η
=
9
128
πρ
= 0
,
22
ρ ,
(10)
где
ρ
=
ρ
/
ρ
c
– приведенная плотность жидкости;
ρ
— плотность при
исследуемых параметрах состояния;
ρ
c
— критическая плотность.
В молекулярных кристаллах и жидкостях коэффициент упаковки
утрачивает простой и наглядный смысл, так как в формуле (7) необхо-
димо вычислить объем молекулы произвольной формы. Диаметр мо-
лекулы
σ
становится некоторой эффективной величиной при условии,
что объем эффективной сферы диаметром
σ
эфф
совпадает с объемом
реальной молекулы.
Существуют различные методы оценки собственного объема мо-
лекул вещества. Наиболее продуктивным является метод, основанный
на принципе наиплотнейшей упаковки молекул произвольной формы.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 3
111
