Германия связь химическая

Если же примесью являются атомы элементов третьей группы периодической системы (индий, галий, бор и др.), в которых на один валентный электрон меньше, чем у германия, то химическая связь между атомом германия и атомом примеси становится незавершенной из-за отсутствия одного электрона. В этом случае на месте недостающего электрона возникает дырка, следовательно, в таком полупроводнике будет преобладать дырочная проводимость, возникает р-полу-проводник. [c.95]

Физико-химические константы соединений, в которых кремний и германий связаны через элементы шестой группы, приведены в табл. 41. [c.294]

Согласно современным представлениям, в германии и в соединениях атомы связаны химической связью со [c.215]

В последние несколько лет химия ацетилена стала развиваться в новых направлениях. Представляют интерес исследования, проведенные в Германии. Применение новых реакций ацетилена может вызвать увеличение спроса на него, а методы, основанные на использовании этих реакций, могут оказаться более пригодными по сравнению с уже существующими методами получения различных соединений из углеводородов нефти. В связи с этим автор счел необходимым дать в этой главе сведения о результатах некоторых работ, проведенных в Германии. Обзор химических реакций ацетилена вплоть до 1938 г. сделан Ньюлендом и Фогтом [17]. Данные более поздних исследований в области химии ацетилена и ацетиленовых производных приведены в недавно опубликованной статье [22]. [c.262]

Изменение структуры в ряду С—РЬ соответствует изменению их физических свойств. Кремний, германий и а-олово — полупроводники, а (3-олово и свинец — металлы. Изменение типа химической связи в ряду С (алмаз) — РЬ от ковалентной до металлической сопровождается понижением твердости веществ. Алмаз — самый твердый из всех простых веществ, довольно твердые и хрупкие кремний и германий, свинец же легко прокатывается в топкие листы. [c.188]

В. Ф. Киселев (1961 г.) получил надежные опытные доказательства и дал теоретическое обоснование строгого подчинения процесса хемосорбции закономерности стехиометрии. Совместно с сотрудниками им было установлено, что величины и теплоты сорбции на графите обусловлены количеством и характером межатомных связей, возникающих между атомами сорбата и атомами поверхности сорбента. Он отмечает, что хемосорбция на атомарно чистой поверхности приводит к насыщению разорванных на поверхности химических связей. Происходит восстановление нормальной гибридизации орбиталей поверхностных атомов благодаря их связи с хемосорбированными атомами. Исследование поверхности полупроводников со структурой алмаза, а именно монокристаллов германия и кремния методом дифракции медленных электронов, показало, что при сорбции на них кислорода, иода, брома, воды и атомов некоторых металлов действительно восстанавливается порядок в расположении атомов на поверхности, что и позволяет восстанавливать нормальную гибридизацию. [c.199]

Как и в других подгруппах р-элементов, в подгруппе германия с ростом порядкового номера элемента в образовании химических связей все большую роль начинают играть и /-орбитали. Поэтому в ряду С—51—Ое—5п—РЬ устойчивое координационное число повышается. [c.482]

В этом же ряду уменьшается роль внешней электронной пары в образовании химических связей и со стороны атома участвуют уже не четыре, а только два электрона. Так, если для германия (подобно углероду и кремнию) наиболее характерна степень окисления +4, то для свинца +2 в соединениях олова различие в степенях окисления проявляется менее резко, хотя производные олова (IV) более устойчивы. [c.482]

Изменение структуры простых веществ в ряду Ое — 8п — РЬ соответствует изменению их физических свойств. Так, германий (А =0,78 эв) и а-олово (А =0,08 эв) — полупроводники, а Р-олово и свинец — металлы. Изменение типа химической связи от преимущественно ковалентной к металлической сопровождается понижением твердости простых веществ. Так, германий довольно тверд и хрупок, свинец же легко прокатывается в тонкие листы. [c.483]

Установить физические причины возникновения связи между атомами удалось только после того, как стали известны законы движения микрочастиц,—была создана квантовая-механика. В 1927 г. через год после появления статьи Шредингера, в которой было предложено уравнение, носящее его имя, появилась работа Гейтлера и Лондона (Германия), содержащая квантовомеханический расчет молекулы водорода. Эта работа положила начало применению квантовой механики для решения химических проблем. [c.142]

Объяснение химической связи в комплексах с помощью электростатических представлений. Теория, объясняющая образование комплексных соединений, впервые начала разрабатываться в 1916—1922 гг. в исследованиях Косселя и Магнуса (Германия). В ее основу были положены электростатические представления. Очевидно, ион-комплексообразователь притягивает к себе как ионы противоположного знака, так и полярные молекулы. С другой стороны, окружающие комплексообразователь частицы отталкиваются друг от друга при этом энергия отталкивания тем значительней, чем больше частиц группируется вокруг центрального иона. [c.216]

Энергия кристаллической решетки в кристаллах этого типа фактически совпадает с энергией химической связи и лежит в пределах 200—500 кДж/моль. Так, энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж/моль. Вследствие столь высокой энергии связи ковалентные кристаллы обладают высокими твердостью, температурами кипения и плавления. Диапазон их электропроводящих свойств велик от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово). [c.77]

Характер химических связей в соединениях кремния и германия обусловлен электроотрицательностью этих элементов. Действительно, располагаясь в центральной части таблицы Менделеева, описываемые элементы обладают средними значениями злектроотрицательностей (см. табл. 1). Таким образом, разность злектроотрицательностей атомов кремния или германия и атомов других элементов не может быть достаточна велика для образования ионных связей (см. 7). [c.92]

Химическая связь в окислах кремния и германия является полярной, а ее энергия примерно в два раза выше, чем в кристаллах рассматриваемых элементов (см. табл. 2). [c.93]

Энергия химической связи в галогенидах германия и кремния падает по ряду Р, С1, Вг, J, что связано с увеличением размеров атомов галогенов в этом ряду (см. табл. 2). Так, энергия связи 81 = Р порядка 6,0 эв, а 81 =Л около 2,2 эв. [c.97]

По своему характеру химическая связь в гидридах близка к ковалентной. Энергия связи почти такая же, как у соответствующих окислов, и для 51 = Н составляет 4 зв и 3,3 эв для Ое = Н. Несмотря на большую энергию связи, гидриды германия и кремния, в отличие от соответствующих соединений углерода, крайне неустойчивы. Они легко разлагаются водой и кислородом воздуха [c.99]

Химическая связь в них умеренно полярная, а энергия связи составляет около 2,1 зв, что близко к энергиям связи Ое==Ое и 31 =31 (2,00 и 2,38 зв). Из всех соединений германия с такими сравнительно умеренными энергиями связи двухвалентный сульфид наиболее устойчив. По своей устойчивости он превосходит многие галогениды и близок к двуокиси. Двухвалентный сульфид германия — твердое белое вещество, слабо растворимое в воде и частично гидролизующееся ею. [c.101]

Например, для образования двуокиси кремния (или германия) необходимо разрушить химические связи между атомами кремния в кристалле и атомами кислорода в молекуле этого элемента, а затем получить новые химические связи между атомами кремния и кислорода. Из сказанного понятно, что сами по себе энергии химической связи никоим образом не характеризуют устойчивость или прочность данного соединения. Так, энергия связи между германием и кислородом равна 3,8 эв, а между германием и водородом 3,3 эв, в то время как тепловые эффекты образования двуокиси и гидрида равны соответственно 6,08 и 0,3 эв. [c.102]

Растворение германия и кремния во всех описанных выше тра- вителях происходит с выделением тепла и, согласно сказанному в 5, энергия активации при этом может быть как угодно мала или равняться нулю. Большие энергии активации, наблюдаемые в перекисных и щелочных травителях, свидетельствуют о том, что процессы разрыва химических связей в исходных соединениях и образование новых, более прочных связей происходят на протяжении нескольких последовательных стадий. При таком способе протекания реакции необходима некоторая энергия активации, расходуемая на разрыв химических связей между атомами в кристалле и молекулах окислителя. Скорость процесса пропорциональна концентрациям соответствующих активированных частиц [см. формулу (74) . [c.113]

Чистая поверхность. Разберем в качестве примера свойства совершенно чистой поверхности кристаллов германия или кремния. Атомы этих элементов, находящиеся в объеме кристалла, окружены четырьмя одинаковыми соседями, с которыми образуют четыре примерно равноценных ковалентных связи. Атомы же, находящиеся на поверхности, имеют не более трех соседей и должны поэтому обладать либо несвязанным электроном, либо образовывать между собой двойную ковалентную связь. В обоих возможных случаях средняя энергия химической связи в расчете на один поверхностный атом будет меньше, чем соответствующая энергия для атомов, находящихся в объеме кристалла. Заметим, что именно этими соображениями объясняется существование поверхностного натяжения у всех жидких и твердых тел. Действительно, атомы этих тел стремятся расположиться таким образом, чтобы суммарная энергия химических связей между ними была максимальна. При этом величина выделяющейся работы принимает наибольшее возможное значение. Поскольку средняя энергия химических связей для поверхностных атомов меньше, чем в объеме, увеличение поверхности данного тела сопровождается затратой работы, которая называется работой против сил поверхностного натяжения. Величина поверхностного натяжения определяется поэтому разностью энергий химических связей в объеме и на поверхности кристалла. [c.204]

В конечном счете редколлегия в соответствии с пожеланиями и рекомендациями рецензентов приняла все зависящие от нее меры, способствующие современному звучанию рукописи. Редакторы внесли дополнения в каждую главу, расширили сведения из теории и практики современной химической науки, уточнили содержание излагаемого материала. При окончательном редактировании рукописи все редакторские дополнения были введены в текст, слиты воедино с текстом Я- И. Михайленко и развиты в соответствии с требованиями современной науки. Новый материал, включенный в текст рукописи, органически связан с общим содержанием книги и не является комментарием к прежнему тексту. Рукопись Я. И. Михайленко подверглась значительной переработке и сокращению. В особенности переработаны разделы о теории химической связи и строении молекул об инертных газах редких и рассеянных элементах, комплексных соединениях и т. п. Отмечена большая роль редких элементов, германия лития и других элементов и их соединений, нашедших широкое применение в различных областях науки, промышленности и новой техники. Введена глава [c.5]

В больших периодах (и вообще по мере роста массы атома и числа электронов в нем) металлические свойства начинают преобладать в периодической системе Менделеева более 70 элементов можно уверенно отнести к металлам. Критерием при этом служат не только химические, но и физические свойства, именно способность атомов элемента образовывать кристаллические решетки с типичной металлической связью и электронной проводимостью. Некоторые элементы — кремний, германий и др. — обнаруживают в твердом состоянии свойства полупроводников. [c.86]

Закономерности, указанные для бинарных систем элементов главной подгруппы IV группы с кремнием, остаются в силе и для систем, рассматриваемых в этом разделе. Однако связь кремния с азотом значительно слабее, чем кремния с углеродом, что проявляется, например, в ее разрыве при воздействии воды на азотсодержащие кремнийорганические соединения и диссоциации нитрида кремния 81зМ4 при значительно более низкой температуре (1900°), чем карборунда. Еще менее стойка связь кремния и фосфора. Вследствие значительного различия в атомных радиусах и более легкого присоединения электронов мышьяк образует с кремнием не твердые растворы, как германий, а химические соединения. Сурьма и висмут по отношению к кремнию совершенно аналогичны соответственно олову и свинцу. [c.83]

И свиь ец — металлы. Изменение типа химической связи от преимущественно ковалентной к металлической сопровождается понижением твердости простых веществ. Так, германий довольно тверд и хрупок, свннед же легко прокатывается в тонкие листы. [c.423]

До середины 20-х годов метанол в ограниченном количестве вырабатывался в лесохимической промышленности под названием древесный спирт . Его получали при переработке жидких продуктов сухой перегонки древесины. Следует отметить, что царская Россия была одним из самых крупных экспортеров древесного спирта. Однако в связи с развитием химической промышлевности и особенно промышленности пластмасс потребность в метаноле значительно возросла, во много раз превысив потенциальные ресурсы лесохимических производств. Это вызвало пеобходймость создания крупных предприятий по выработке синтетического метилового спирта. Первым таким предприятием был цех синтетического метанола на заводе Лейна в Германии в 1924 г. Позд нее промышленное производство синтетического метанола было организовано в США и в других странах. [c.5]

Физические причины образования связи между атомами удалось установить только после того, как стали известны законы движения микрочастиц — была создана квантовая механика. В 1927 г. (через год после опубликования уравнения Шредингера) появилась работа Гейтлера и Лопдона (Германия), посвященная квантовомеханическому расчету молекулы водорода. Эта работа поло->кила начало применению квантовой механики для решения химических проблем. Так получила развитие новая область науки — квантовая химия, решающая химические проблемы с помощью квантовой механики. Кратко рассмотрим принципы кваи-товохимнческих расчетов. [c.74]

БУТЛЕРОВА ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ — учение о строении органических соединений, впервые высказанное А. М. Бутлеровым в докладе на съезде немецких природоведов и врачей в Шпейере (Германия) 19 сентября 1861 г. Общее положение теории Бутлеров сформулировал так Химическая нэтура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частиц, количеством их и химическим строением . В молекулах органических веществ существует определенная последовательность химической связи атомов (химическое строение), соединенных меж- [c.50]

Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sp -гибридизация), как уже указывалось, объясняет валентности углеродного атома. Образование sp -гибридных связей характерно также и для аналогов углерода — кремния и германия валентности этих элементов также имеют тетраэдрическую направленность. Может возникнуть вопрос — если гибридные орбитали обеспечивают большую концентрацию электронного облака между ядрами и, следовательно, более прочную связь, то почему они не возникают в НаО л NH3 На да шый вопрос следует ответить, что направленность связей в этих соединениях также можно объяснить sp -гибридизацией. Такой подход является даже более точным, чем изложенный на стр. 161 и 162. Не следует, однако, забывать, что оба подхода являются приближенными. При образовании молекулы HjO атом кислорода люжет приобретать конфигурацию наружного слоя где Ф2, Фз и — sp -гибридные волновые функции верхние индексы указывают количество электронов, занимающих данную орбиталь. Таким образом, две из четырех гибридных орбиталей атома кислорода заняты неспаренньши электронами и могут образовать химические связи угол между этими связями должен составлять 109,5°. Это значение ближе к экспериментальному (104,5°), чем величина 90°, даваемая схемой, рассмотренной на стр. 161. Однако если на стр. 161—162 пришлось объяснять отклонение теоретической величины от экспериментальной для молекулы HjO, то здесь нужно объяснить, почему углы между связями у аналогов воды HjS, HaSe и НаТе заметно отличаются от 109,5°. Это объясняется действием ряда факторов. В частности, в соединениях, содержащих большие атомы, связь слабая и выигрыш энергии в результате образования связи гибридными орбиталями не компенсирует некоторое возрастание энергии s-электронов, обусловленное их переходом на sp -гнбридные орбитали. Это препятствует гибридизации. Кроме того, как показали точные расчеты, при образовании связи Э—Н 25-орбитали кислорода (и азота) сильнее перекрываются с ls-орбиталями водорода, чем 2р-орбита-ли. Для аналогов кислорода, наоборот, сильнее перекрываются р-орбитали. Это обусловливает больший вклад s-состояний (гибридизацию) в образование химической связи в молекуле Н О, чем в ее аналогах. Поэтому валентные углы в H2S, HjSe и НаТе близки к 90°. [c.168]

Вместе с углеродом и кремнием германий, олово и свинец составляют IVA группу периодической системы элементов. На наружном энергетическом уровне атомов этих элементов находится четыре электрона s p . Этим элементам свойственны обычно окислительные числа +2 и - -4, причем число +4 возникает вследствие перехода во время химических реакций одного из s-электронов на уровень р. Ввиду роста радиусов атомов и уменьшения энергии ионизации в группе IVA наблюдается усиление металлических свойств. Германий по электрическим свойствам явл яется полупроводником. Другие свойства металлов у него выражены очень слабо. В своих соединениях германий характеризуется ковалентным характером связей. Олово и свинец — металлы менее активные и типичные, чем металлы IA, ПА и IIIA групп. Это видно из преимущественно ковалентного характера связей в соединениях этих элементов, в которых их степень окисления +4. Также и во многих соединениях этих элементов, где их степень окисления +2, связи имеют смешанный характер. [c.208]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

В годы второй мировой войны в связи с потребностями радиолокационной техники были разработаны детекторы из германия и кремния. Исследование этих полупроводниковых материалов привело американских ученых Бардина и Браттейна в 1948 г. к созданию транзистора, теория которого была разработана В. Шокли. С этого времени начинается промышленный выпуск многих типов полупроводниковых приборов и, в первую очередь, диодов,, усилительных триодов, мощных выпрямителей, индикаторов излучения, а также преобразователей световой и тепловой энергии в электрическую. За последние годы на основе полупроводников созданы магниточувствительные приборы, измерители механических деформаций, излучатели света и в том числе квантовые генераторы — лазеры, позволяющие получать направленный луч света высокой интенсивности. Одним из весьма перспективных направлений является использование полупроводников в качестве управляемых катализаторов химических реакций. [c.10]

Общие химические свойства кремния и германия определяются положением этих элементов в таблице Менделеева. Кремний и германий находятся в четвертой группе таблицы, располагаясь соответственно в третьем и четвертом периодах. Во всех своих соединениях кремний и германий выступают как четырех- или двухвалентные элементы. При умеренных температурах (до 700 " К) и в особенности во влажных средах они образуют, как правило, четьЕрехвалентные соединения. Наоборот, нри высоких температурах (порядка 1300 " К) и в сухой атмосфере более типичными являются двухвалентные соединения рассматриваемых элементов. Химические связи в соединениях кремния и германия с элементами крайних групп таблицы Менделеева — полярные и обладают существенным дипольным моментом. Типичным для таких соединений является их взаимодействие с полярными молекулами других веществ и, в первую очередь, с молекулами воды. Соединения с чисто ионной связью для кремния и германия не известны. Следует, однако, иметь в виду, что некоторые полярные соединения рассматриваемых элементов могут частично диссоциировать на соответствующие положительные и отрицательные ионы. [c.92]

Химические связи в галогенидах германия и кремния являются насыщенными, полярными. Из-за одновалентности галогенов и насыщенного характера связей внутри молекулы ОеГ4, между отдельными молекулами типа ОеГ4 могут действовать только молекулярные, но не валентные силы. Межмолекулярные силы обычно значительно слабее валентных химических связей (см. 9), и поэтому галогениды германия и кремния уже при невысоких температурах (от 200 до ТОО"" К) распадаются на отдельные молекулы, т. е. переходят в газообразное состояние. В этом отношении галогениды принципиально отличаются от соединений германия и кремния с кислородом. Действительно, вследствие двухвалентности кислорода могут образовываться твердые тела, все атомы которых связаны между собой химическими связями. Такая возможность отсутствует у галогенидов, обладающих повышенной летучестью, т. е. способностью к испарению [c.97]

Химическая связь в нитридах кремния и германия ковалентная, а ее энергия близка к энергии связи в соответствующих окислах. Устойчивость нитридов, особенно четырехвалентных, довольно большая, но ниже, чем у двуокисей. Все нитриды, за исключением GegNi, при комнатной температуре медленно разлагаются водой [c.100]

Молекулы NO2 и HNO2 обладают ненасыщенными химическими связями и поэтому являются активированными частицами. Отсюда понятно, что обе приведенные реакции характеризуются большими единичными скоростями. Суммирование уравнений этих реакций показывает, что результирующий процесс сводится к окислению германия азотной кислотой и образованию молекул NOa- Единичная скорость результирующего процесса определяется концентрацией активированных частиц, т. е. молекул NOj. При указанном выше механизме реакции концентрация этих молекул в поверхностном слое травителя должна непрерывно увеличиваться, что, в свою очередь, увеличивает скорость [c.113]