КРИСТАЛЛОХИ́МИЯ

КРИСТАЛЛОХИ́МИЯ, изу­ча­ет про­стран­ст­вен­ное рас­по­ло­же­ние ато­мов в струк­ту­рах кри­стал­лич. ве­ществ в за­ви­си­мо­сти от хи­мич. со­ста­ва и ти­па хи­мич. связи ме­ж­ду ато­ма­ми, а так­же влия­ние кри­стал­лич. струк­ту­ры ве­ще­ст­ва на его фи­зич. и хи­мич. свой­ст­ва. Осн. за­да­ча­ми К. яв­ля­ют­ся: опи­са­ние и клас­си­фи­ка­ция (сис­те­ма­ти­ка) кри­стал­лич. струк­тур; изу­че­ние фак­то­ров, оп­ре­де­ляю­щих об­ра­зо­ва­ние то­го или ино­го струк­тур­ного ти­па при за­дан­ном хи­мич. со­ста­ве, и воз­мож­ность из­ме­не­ния со­ста­ва в рам­ках за­дан­но­го струк­тур­но­го ти­па; ис­сле­до­ва­ние ус­ло­вий об­ра­зо­ва­ния струк­ту­ры то­го или ино­го ти­па; изу­че­ние взаи­мо­свя­зей ме­ж­ду кри­стал­лич. струк­ту­рой и фи­зич. и хи­мич. свой­ст­ва­ми; про­гно­зи­ро­ва­ние хи­мич. со­ста­ва и кри­стал­лич. струк­тур со­еди­не­ний с за­дан­ны­ми фи­зич. и хи­мич. свой­ст­ва­ми. Как на­уч. дис­ци­п­ли­на К. наи­бо­лее тес­но свя­за­на с кри­стал­ло­гра­фи­ей, фи­зи­кой твёр­до­го те­ла, кри­стал­ло­фи­зи­кой и хи­ми­ей твёр­до­го те­ла.

Историческая справка

На­ча­ло сис­те­ма­тич. изу­че­нию кри­стал­лов бы­ло по­ло­же­но от­кры­тия­ми за­ко­на по­сто­ян­ст­ва дву­гран­ных уг­лов кри­стал­лов квар­ца (Н. Сте­но, 1669), двой­но­го лу­че­пре­лом­ле­ния (дат. фи­зик Э. Бар­то­лин, 1669), по­сто­ян­ст­ва то­чек плав­ле­ния (и ки­пе­ния) кри­стал­лич. ве­ществ (Р. Гук, 1668). В 17–18 вв. И. Ке­п­ле­ром, Х. Гюй­ген­сом, И. Нью­то­ном, М. В. Ло­мо­но­со­вым и др. ес­те­ст­во­ис­пы­та­те­ля­ми бы­ли вы­ска­за­ны идеи о пре­ры­ви­стом – ре­шёт­ча­том – строе­нии кри­стал­лов. В 1783 франц. ми­не­ра­лог Ж. Б. Ро­ме де Лиль, про­ве­дя из­ме­ре­ния для боль­шо­го чис­ла ми­не­ра­лов, рас­про­стра­нил за­кон по­сто­ян­ст­ва уг­лов на все кри­стал­лы. В 1780-х гг. Р. Ж. Га­юи об­на­ру­жил, что уг­лы ме­ж­ду гра­ня­ми кри­стал­лов под­чи­ня­ют­ся за­ко­ну ра­цио­наль­ных от­но­ше­ний (мо­жет со­блю­дать­ся толь­ко ес­ли кри­стал­лы име­ют ре­шёт­ча­тое строе­ние), и тем са­мым за­ло­жил ос­но­вы совр. пред­став­ле­ний о кри­с­тал­ли­че­ской ре­шёт­ке. От­кры­тие Р. Ж. Га­юи при­ве­ло к за­ро­ж­де­нию К. как од­ного из на­прав­ле­ний кри­стал­ло­гра­фии. В 1798 М. Кла­прот от­крыл яв­ле­ние по­ли­мор­физ­ма, в 1819 Э. Мит­чер­лих – яв­ле­ние изо­мор­физ­ма, в 1870 нем. кри­стал­ло­граф П. Г. Грот – яв­ле­ние мор­фо­тро­пии. В 1848 Л. Пас­тер от­крыл оп­тич. изо­ме­рию кри­стал­лов вин­ной ки­сло­ты, в 1874 Ж. А. Ле Бель и Я. Х. Вант-Гофф (не­за­ви­си­мо друг от дру­га) сфор­му­ли­ро­вали тео­рию про­стран­ст­вен­но­го рас­по­ло­же­ния ато­мов в мо­ле­ку­лах ор­га­нич. со­еди­не­ний. В 19 в. по­ня­тие сим­мет­рии бы­ло пе­ре­не­се­но с оди­ноч­ных кри­стал­лов на кри­стал­лич. струк­ту­ру; важ­ней­ши­ми дос­ти­же­ния­ми это­го пе­рио­да ста­ли вы­вод 14 ти­пов кри­стал­лич. ре­шё­ток (О. Бра­ве в 1848, см. так­же Бра­ве ре­шёт­ки) и вы­вод 230 про­стран­ст­вен­ных групп сим­мет­рии кри­стал­лов (Е. С. Фёдо­ров в 1890 и не­за­ви­си­мо нем. ма­те­ма­тик А. Шён­флис в 1891). В 1880–90-х гг. англ. кри­стал­ло­граф У. Бар­лоу пред­ска­зал ряд про­стых струк­тур (NaCl и др.), по­стро­ен­ных на прин­ци­пах плот­ных упа­ко­вок ша­ров. В нач. 20 в. Е. С. Фё­до­ров со­ста­вил оп­ре­де­ли­тель кри­стал­лов, вклю­чаю­щий все кри­с­тал­ло­гра­фи­че­ски изу­чен­ные (на тот пе­ри­од) ве­ще­ст­ва. Си­с­те­ма­тич. ис­сле­до­ва­ния атом­ной струк­ту­ры кри­стал­лов на­ча­лись по­сле от­кры­тия ди­фрак­ции рент­ге­нов­ских лу­чей (нем. фи­зи­ки М. Ла­уэ, В. Фрид­рих и П. Книп­пинг, 1912) и раз­ра­бот­ки ме­то­дов рент­ге­но­ст­рук­тур­но­го ана­ли­за. В этот пе­ри­од К. оформ­ля­ет­ся как са­мо­стоя­тель­ная дис­ци­п­ли­на. Уже в 1913 У. Г. Брэгг и У. Л. Брэгг (см. в ст. Брэгг), ис­поль­зуя рент­ге­но­ст­рук­тур­ный ана­лиз, экс­пе­ри­мен­таль­но оп­ре­де­ли­ли атом­ные струк­ту­ры NaCl, ал­ма­за, сфа­ле­ри­та и др.; в даль­ней­шем ис­сле­до­ва­лись струк­ту­ры всё бо­лее слож­ных, в т. ч. бел­ко­вых, мо­ле­кул (Д. Кро­уфут-Ход­жкин, М. Пе­руц, Дж. Кен­д­рю, Ф. Крик, Дж. Уот­сон и др.). 

Пер­вым дос­ти­же­ни­ем тео­ре­тич. К. ста­ли рас­чё­ты энер­гии кри­стал­лич. ре­шёток ион­ных кри­стал­лов NaCl и CsCl (нем. фи­зи­ки М. Борн и А. Лан­де, 1918–1919). В 1920-х гг. пред­ло­же­ны (У. Л. Брэгг, В. Гольд­шмидт, Л. По­линг) сис­те­мы ион­ных и атом­ных ра­диу­сов; на их ос­но­ве по­лу­чи­ли объ­яс­не­ние яв­ле­ния мор­фо­тро­пии, изо­мор­физ­ма и по­ли­мор­физ­ма (В. Гольд­шмидт, 1925–1927). В 1927–32 Л. По­линг сфор­му­ли­ро­вал осн. прин­ци­пы строе­ния ион­ных кри­стал­лов, ввёл пред­став­ле­ния о ба­лан­се «ва­лент­ных уси­лий» свя­зей, ва­лент­ном со­стоя­нии ато­мов и гиб­ри­ди­зации атом­ных ор­би­та­лей, ука­зал на суще­ст­во­ва­ние бес­ко­неч­но­го чис­ла плот­ней­ших упа­ко­вок. В кон. 1920-х – нач. 1930-х гг. У. Л. Брэг­гом, Ф. Ма­хач­ки и др. раз­ра­бо­та­на пер­вая кри­стал­ло­химич. клас­си­фи­ка­ция си­ли­ка­тов при­род­ных. В 1940-х гг. Н. В. Бе­лов раз­вил пред­став­ле­ния о плот­ней­шей упа­ков­ке ато­мов в струк­ту­рах. В 1946–61 А. И. Ки­тай­го­род­ский сфор­му­ли­ро­вал осн. по­ло­же­ния ор­га­нич. К. и пред­ло­жил ме­тод атом-атом­ных по­тен­циа­лов для оцен­ки энер­гий мо­ле­ку­ляр­ных кри­стал­лов. В сер. 20 в. Дж. Кар­ле и Г. Ха­упт­ман раз­ра­бо­та­ли пря­мые ма­те­ма­тич. ме­то­ды оп­ре­де­ле­ния кри­стал­лич. струк­тур.

Современное состояние

Центр. по­ня­тие К. – кри­стал­ли­че­ская струк­ту­ра. Пред­ме­том К. яв­ля­ет­ся обоб­ще­ние экс­пе­рим. дан­ных о кри­стал­лич. струк­ту­ре, по­лу­чен­ных при по­мо­щи ди­фрак­ци­он­ных ме­то­дов струк­тур­но­го ана­ли­за (рент­ге­нов­ско­го струк­тур­но­го ана­ли­за, ней­тро­но­гра­фии струк­тур­ной, элек­тро­но­гра­фии), с при­вле­че­ни­ем пред­став­ле­ний о хи­ми­че­ской свя­зи и, в не­ко­то­рых слу­ча­ях, – ре­зуль­та­тов тер­мо­ди­на­ми­че­ских и кван­то­во­ме­ха­нич. рас­чё­тов. Совр. на­прав­ле­ние в изу­че­нии со­стоя­ния и взаи­мо­дей­ст­вия ато­мов с ис­поль­зо­ва­ни­ем дан­ных пре­ци­зи­он­но­го рент­ге­но­ст­рук­тур­но­го ана­ли­за ба­зи­ру­ет­ся на ис­сле­дова­нии де­фор­ма­ци­он­ной элек­трон­ной плот­но­сти и её гра­ди­ент­но­го ана­ли­за, по­зво­ляю­щих вы­де­лить атом­ные до­ме­ны в кри­стал­лич. струк­ту­ре и оп­ре­де­лить на­прав­ле­ния ли­ний хи­мич. свя­зей. Ос­но­вой ма­те­ма­тич. ап­па­ра­та К. слу­жит тео­рия групп сим­мет­рии кри­стал­лов.

Об­шир­ный ма­те­ри­ал о струк­ту­рах кри­стал­лич. ве­ществ пред­став­лен в элек­трон­ных ба­зах дан­ных. Осн. ме­ж­ду­нар. кри­стал­ло­гра­фич. ба­зы дан­ных: ICSD (Спе­циа­ли­зир. ин­фор­мац. центр ФИЦ, Кар­лс­руэ, Гер­ма­ния, и Нац. ин-т стан­дар­тов и тех­но­ло­гий, Гей­терс­берг, США) – со­дер­жит пол­ную струк­тур­ную ин­фор­ма­цию о кри­стал­лич. струк­ту­рах не­ор­га­нич. со­еди­не­ний (ок. 90 тыс. струк­тур); CSD (Кем­бридж, Ве­ли­ко­бри­та­ния) – ин­фор­ма­цию о строе­нии ор­ганич. и эле­мен­то­ор­га­нич. мо­ле­ку­ляр­ных кри­стал­лов (ок. 500 тыс. струк­тур); CRYSTMET (Toth Information Systems Inc., От­та­ва, Ка­на­да) – обоб­ща­ет струк­тур­ную и хи­мич. ин­фор­ма­цию для ме­тал­лов и ин­тер­ме­тал­лич. со­еди­не­ний (ок. 110 тыс. струк­тур); PDB и NDB (Ун-т Рат­гер­са, Пис­ка­та­вей, США) – де­по­ниру­ют ре­зуль­та­ты кри­стал­ло­гра­фич. изу­че­ния бел­ков (бо­лее 48 тыс. струк­тур) и нук­леи­но­вых ки­слот (ок. 4 тыс. струк­тур).

Сис­те­ма­ти­ка кри­стал­лич. струк­тур яв­ля­ет­ся за­да­чей опи­са­тель­ной К. Раз­ли­ча­ют го­мо­дес­ми­че­ские и ге­те­ро­дес­ми­ческие струк­ту­ры (от го­мо..., ге­те­ро... и греч. δεσμός – связь). В го­мо­дес­мич. струк­ту­рах все ато­мы объ­е­ди­не­ны в кар­кас при по­мо­щи од­но­тип­ных взаи­мо­дей­ст­вий, так что не­воз­мож­но вы­де­лить обо­соб­лен­ные струк­тур­ные фраг­мен­ты, та­кие как мо­ле­ку­лы или про­тя­жён­ные струк­тур­ные фраг­мен­ты (слои, це­пи). Го­мо­дес­мич. струк­ту­ры об­ра­зу­ют, напр., га­ло­ге­ни­ды ще­лоч­ных ме­тал­лов, суль­фид цин­ка, ал­маз, благородные га­зы, ме­тал­лы. Бо­лее рас­про­стра­не­ны ге­те­ро­дес­мич. струк­ту­ры. В них при­сут­ст­ву­ют струк­тур­ные фраг­мен­ты (це­пи, слои, кар­ка­сы, мо­ле­ку­лы), в ко­то­рых ато­мы со­еди­не­ны наи­бо­лее проч­ны­ми свя­зя­ми. Ге­те­ро­дес­мич. струк­ту­ры мо­гут быть об­ра­зо­ва­ны струк­тур­ны­ми еди­ни­ца­ми од­но­го ти­па (напр., кри­стал­лич. струк­ту­ры наф­та­ли­на, MoS₂, не­ко­то­рых про­стых ве­ществ – S₈, P₄, C₆₀, гра­фи­та) или раз­ных ти­пов, в т. ч. раз­ны­ми мо­ле­ку­ла­ми (ге­те­ро­мо­ле­ку­ляр­ные кри­стал­лы), че­ре­дую­щи­ми­ся це­пя­ми или слоя­ми, взаи­мо­про­ни­каю­щи­ми кар­ка­са­ми; при­ме­ры та­ких струк­тур – клат­ра­ты, ин­тер­ка­ла­ты гра­фи­та, ти­та­нат каль­ция (пе­ров­скит) CaTiO₃; в пе­ров­ски­те, в ча­ст­но­сти, за счёт ко­ва­лент­ных свя­зей TiО об­ра­зу­ет­ся кар­кас, в пус­то­тах ко­то­ро­го рас­по­ла­га­ют­ся ка­тио­ны Ca.

По ха­рак­те­ру взаи­мо­дей­ст­вий ме­ж­ду ато­ма­ми в го­мо­дес­мич. струк­ту­рах или ме­ж­ду струк­тур­ны­ми еди­ни­ца­ми в ге­те­ро­дес­мич. струк­ту­рах мож­но в дос­та­точ­но ус­лов­ной сте­пе­ни раз­де­лить кри­стал­лы на ион­ные, ко­ва­лент­ные, ме­тал­ли­че­ские и мо­ле­ку­ляр­ные. К ион­ным кри­стал­лам от­но­сят струк­ту­ры с наи­бо­лее по­ляр­ны­ми свя­зя­ми ме­ж­ду час­ти­ца­ми; та­кие час­ти­цы мож­но рас­смат­ри­вать как од­но­атом­ные (ка­тио­ны ще­лоч­ных и щё­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов, анио­ны га­ло­ге­нов, ки­сло­ро­да) или мно­го­атом­ные (ка­ти­он ам­мо­ния, анио­ны , , , ) ионы. Для ион­ных кри­с­тал­лов вы­пол­ня­ет­ся пра­ви­ло ло­каль­ной элек­тро­ней­траль­но­сти (пра­ви­ло По­лин­га): наи­бо­лее ус­той­чи­вые струк­ту­ры кри­стал­лов те, для ко­то­рых сум­ма «ва­лент­ных уси­лий» – от­но­ше­ний ва­лент­но­сти (фор­маль­но­го за­ря­да, сте­пе­ни окис­ле­ния) ато­ма к его ко­ор­ди­на­ци­он­но­му чис­лу – для всех бли­жай­ших со­се­дей дан­но­го ато­ма при­бли­зи­тель­но рав­на его соб­ст­вен­ной ва­лент­но­сти (фор­маль­но­му за­ря­ду, сте­пе­ни окис­ле­ния). Т. к. ме­ж­ду ион­ны­ми и ко­ва­лент­ны­ми кри­стал­ла­ми нет рез­ко­го раз­ли­чия, это пра­ви­ло спра­вед­ли­во и для кри­стал­лов со зна­чит. вкла­дом ко­ва­лент­ной свя­зи. В ме­тал­ли­че­ских кри­стал­лах ва­лент­ные элек­тро­ны ато­мов ме­тал­ла мож­но рас­смат­ри­вать как де­ло­ка­ли­зо­ван­ные в кри­стал­лич. ре­шёт­ке, об­ра­зо­ван­ной по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ны­ми ио­на­ми. Важ­ным па­ра­мет­ром, оп­ре­де­ляю­щим ус­той­чи­вость та­ких со­еди­нений, яв­ля­ет­ся элек­трон­ная кон­цен­тра­ция – от­но­ше­ние чис­ла ва­лент­ных элек­тро­нов к чис­лу ато­мов в ре­шёт­ке, что на­хо­дит от­ра­же­ние в фак­те по­сто­ян­ст­ва от­но­ше­ния чис­ла ва­лент­ных элек­тро­нов к чис­лу ато­мов для ря­да ин­тер­ме­тал­лич. фаз, имею­щих сте­хио­мет­рич. со­став.

Боль­шин­ст­во ион­ных и ме­тал­лич. кри­стал­лов, вслед­ст­вие не­на­прав­лен­но­го ха­рак­те­ра свя­зи, под­чи­ня­ют­ся прин­ци­пу мак­си­маль­но сим­мет­рич­но­го и плот­но­го за­пол­не­ния про­стран­ст­ва; для этих кри­стал­лов ха­рак­тер­ны плот­ней­шие ша­ро­вые (атом­ные) упа­ков­ки (см. в ст. Плот­ней­шая упа­ков­ка). Мно­го­об­ра­зие плот­но­упа­ко­ван­ных струк­тур соз­да­ёт­ся за счёт разл. ва­ри­ан­тов за­пол­не­ния пус­тот ме­ж­ду ато­ма­ми плот­ней­ших упа­ко­вок др. ато­ма­ми. Раз­мер пус­тот воз­рас­та­ет при уве­ли­че­нии чис­ла бли­жай­ших со­се­дей (6 – для ок­та­эд­ри­че­ских пус­тот, 4 – для тет­ра­эд­ри­че­ских, 3 – для тре­уголь­ных). Ха­рак­тер за­пол­не­ния пус­тот в за­ви­си­мо­сти от со­от­но­ше­ния ра­диу­сов ато­мов разл. хи­мич. эле­мен­тов оп­ре­де­ля­ет­ся раз­ме­ра­ми час­тиц.

Во мно­гих слу­ча­ях в струк­ту­рах мож­но вы­де­лить ко­ор­ди­на­ци­он­ные по­ли­эд­ры (мно­го­гран­ни­ки). По­ня­тие «ко­ор­дина­ци­он­ные по­ли­эд­ры» ис­поль­зу­ет­ся в сте­рео­хи­мич. ана­ли­зе при об­су­ж­де­нии крат­чай­ших меж­атом­ных рас­стоя­ний, ва­лент­ных уг­лов и ко­ор­ди­на­ци­он­ных чи­сел. Ха­рак­тер со­чле­не­ния ко­ор­ди­на­ци­он­ных мно­го­гран­ни­ков ме­ж­ду со­бой оп­ре­де­ля­ет­ся пра­ви­лом ми­ним. ко­ли­че­ст­ва об­щих эле­мен­тов (вер­шин, рё­бер, гра­ней), при­над­ле­жа­щих од­но­вре­мен­но двум со­седним мно­го­гран­ни­кам. От­но­си­тель­ное рас­по­ло­же­ние ато­мов, мо­ле­кул, сло­ёв, це­пей и др. фраг­мен­тов струк­ту­ры в про­стран­ст­ве кри­стал­лич. ве­ще­ст­ва яв­ля­ется пред­ме­том кри­стал­ло­ст­рук­тур­но­го ана­ли­за.

В слу­чае мо­ле­ку­ляр­ных кри­стал­лов ис­сле­ду­ет­ся упа­ков­ка мо­ле­кул, обу­слов­лен­ная меж­мо­ле­ку­ляр­ны­ми взаи­мо­дей­ст­вия­ми (ван-дер-ва­аль­со­вы­ми си­ла­ми, во­до­род­ны­ми свя­зя­ми и др.). Наи­бо­лее ве­ро­ят­ные кон­фи­гу­ра­ции упа­ков­ки в мо­ле­ку­ляр­ных ор­га­нич. кри­стал­лах мо­гут быть рас­счи­та­ны пу­тём ми­ни­ми­за­ции энер­гии меж­мо­ле­ку­ляр­но­го взаи­мо­дей­ст­вия с ис­поль­зо­ва­ни­ем атом-атом­ных по­тен­циа­лов. Од­на­ко для кри­стал­лов, где ван-дер-ва­аль­со­вы си­лы не име­ют ре­ша­ю­ще­го зна­че­ния, час­то ин­фор­ма­тив­ны­ми ока­зы­ва­ют­ся ка­че­ст­вен­ные пред­став­ле­ния. Напр., пло­до­твор­ным ока­за­лось пред­став­ле­ние о струк­ту­рах сра­ста­ния (или про­рас­та­ния), в рам­ках ко­то­ро­го кри­стал­лич. струк­ту­ра рас­смат­ри­ва­ет­ся как ре­зуль­тат упо­ря­до­чен­но­го че­ре­до­ва­ния про­тя­жён­ных струк­тур­ных фраг­мен­тов (ча­ще все­го сло­ёв) вдоль вы­де­лен­но­го кри­стал­ло­гра­фич. на­прав­ле­ния. Ус­той­чи­вость струк­ту­ры оп­ре­де­ля­ет­ся гео­мет­рич. со­раз­мер­но­стью че­ре­дую­щих­ся фраг­мен­тов, со­хра­не­ни­ем за­ря­до­во­го ба­лан­са и хи­мич. со­вмес­ти­мо­стью фраг­мен­тов (напр., от­сут­ст­ви­ем од­но­вре­мен­но силь­ных окис­ли­те­лей и вос­ста­но­ви­те­лей). Воз­мож­ность из­ме­не­ния по­ряд­ка че­ре­до­ва­ния струк­тур­ных фраг­мен­тов яв­ля­ет­ся при­чи­ной по­ли­ти­пии.

Раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся раз­но­об­раз­ные под­хо­ды, по­зво­ляю­щие из­бе­жать тру­до­ём­ких пе­ре­бо­ров разл. ва­ри­ан­тов хи­мич. со­ста­вов, ус­ло­вий син­те­за и оп­ти­ми­зи­ро­вать пу­ти по­лу­че­ния со­еди­не­ний с за­дан­ной кри­стал­лич. струк­ту­рой и не­об­хо­ди­мы­ми свой­ст­ва­ми. Од­ним из наи­бо­лее эф­фек­тив­ных яв­ля­ет­ся ме­тод кри­стал­ло­хи­мич. ди­зай­на. В рам­ках это­го ме­то­да ана­ли­зи­ру­ют­ся за­ко­но­мер­но­сти «хи­ми­че­ский со­став – струк­ту­ра – свой­ст­во» для дан­но­го клас­са ма­те­риа­лов, воз­мож­ные струк­тур­ные ти­пы для на­бо­ра хи­мич. эле­мен­тов, по­зво­ляю­щих сфор­ми­ро­вать нуж­ную кри­стал­лич. струк­ту­ру, ко­ор­ди­на­ци­он­ные ок­ру­же­ния ато­мов в струк­ту­ре, ха­рак­тер свя­зи разл. атом­ных груп­пи­ро­вок. При про­гно­зи­ро­ва­нии но­вых струк­тур не­об­хо­ди­мо при­ни­мать во вни­ма­ние кри­стал­ло­хи­мич. осо­бен­но­сти ато­мов или ио­нов (ра­ди­ус, ко­ор­ди­на­ци­он­ное чис­ло, ха­рак­тер хи­мич. свя­зи с др. ато­ма­ми). Этот под­ход яв­ля­ет­ся од­ной из гл. дви­жу­щих сил в та­ких но­вей­ших об­лас­тях, как суп­ра­мо­ле­ку­ляр­ная хи­мия и на­но­тех­но­ло­гии, ди­зайн ор­га­нич., ме­тал­ло­орга­нич. и не­ор­га­нич. ма­те­риа­лов с разл. функ­цио­наль­ны­ми свой­ст­ва­ми.