Кристалл межатомные расстояния

Эти силы притяжения крайне слабы, гораздо слабее сил, действующих между атомами внутри молекулы. Поэтому та или иная молекула случайно может оказаться достаточно возбужденной, чтобы оторваться от соседних молекул и вылететь в окружающее пространство. Если кристалл иода поместить в сосуд, то вскоре в этом сосуде благодаря процессу испарения окажется множество свободных молекул, причем каждая будет двигаться по прямой, пока случайно не столкнется с другой молекулой или со стенками сосуда и не изменит направления своего движения. Эти свободные молекулы образуют пары иода или газообразный иод (рис. 2.11). Молекулы газообразного иода очень похожи на молекулы, образующие кристалл межатомные расстояния в них практически остаются теми же, но расстояния между молекулами газа во много раз больше расстояний между молекулами в кристалле. [c.42]

Именно с математическими выражениями такого типа и приходится иметь дело при интерпретации экспериментов по дифракции рентгеновских лучей на молекулярных кристаллах или при рассеянии электронов на молекулах С помощью таких экспериментов определяются в молекулах и кристаллах межатомные расстояния или длины связей и валентные утлы [c.103]

В заключение отметим, что хотя в теории мультиплетов строение активного центра находят при сопоставлении геометрических параметров молекулы с решеткой идеального кристалла, это вовсе не означает, что активные центры — элементы идеального кристалла. Межатомные расстояния для небольших групп атомов на поверхности кристалла будут такими же в пределах точности принятого метода рассмотрения, где наибольшую ошибку вносит неопределенность свойств активного комплекса. [c.97]

Такого рода свободные молекулы образуют пары иода или газообразный иод (рис. 2.12). Молекулы газообразного иода очепь похожи на молекулы, образующие кристалл межатомные расстояния в них практически остаются теми же расстояния же между молекулами газа во много раз больше расстояний между молекулами в кристалле. [c.36]

Более простое определение электронных состояний (при характерных для кристаллов межатомных расстояниях) достигается при допущении, что электронные состояния являются волнами, проходящими через кристаллы. Соответствующие квантовые числа являются тремя компонентами вектора волны состояния. (Вектор волны к является вектором, направление которого совпадает с направлением распространения волны и величина которого обратно пропорциональна длине волны.) [c.145]

Многие соединения редкоземельных элементов при низких температурах магнитно-упорядочены. Поскольку в кристаллах межатомные расстояния в несколько раз больше, чем средний радиус 4/-электронов прямое обменное взаимодействие, связанное с перекрытием электронных оболочек, очевидно, мало и не может отвечать за наблюдаемое магнитное упорядочение. [c.344]

Ковалентные радиусы атомов. С помощью рентгеноструктурного метода можно измерить также расстояния между атомами в молекулах, находящихся в молекулярных кристаллах, или между атомами в атомных кристаллах. Межатомные расстояния в молекулах в газообразном состоянии можно измерить либо методом дифракции электронов (которые, как уже отмечалось, ведут себя при прохождении через вещество подобно волнам см. стр. 78), либо с помощью молекулярных спектров (микроволновые и инфракрасные спектры). Однако эти последние методы пригодны только для молекул определенных типов. Разработан метод определения межатомных расстояний с помощью дифракции нейтронов. В табл. 19 приведены межатомные расстояния некоторых неметаллов, измеренные различными методами (те же методы используются и для металлов). [c.125]

Было предпринято много попыток установить связь между перенапряжением водорода на данном металле и каким-либо другим его физическим свойством каталитической активностью по отношению к реакции рекомбинации свободных атомов водорода, теплотой плавления металла или теплотой его испарения, работой выхода электрона, минимальным межатомным расстоянием в решетке кристалла, коэффициентом сжимаемости и т. п. В результате исследований было отмечено, например, что чем выше температура плавления, тем ниже перенапряжение водорода однако это наблюдение нельзя рассматривать даже как приближенное правило. Бонгоффер (1924) нашел, что чем выше каталитическая активность металла по отношению к реакции рекомбинации атомарного водорода, тем ниже на нем перенапряжение водорода [c.399]

Чтобы получить ответ на этот вопрос, приходится обратиться к рассмотрению кристаллического строения алюминия, железа и их оксидов. Структура элементарной ячейки, или межатомные расстояния, в кристаллах алюминия и его оксида приблизительно одинакова поэтому оксид алюминия, образующийся на поверхности металла, крепко пристает к находящемуся под ним некорродированному алюминию. Окисленная поверхность образует защитный слой, препятствующий проникновению кислорода к металлу. Анодированная алюминиевая кухонная утварь имеет оксидный слой повышенной толщины, который получают, помещая алюминиевый предмет в условия, особенно благоприятные для протекания коррозии для этого его превращают в анод, на котором проводится электрохимическая реакция. [c.190]

ИСХОДИТ перемещение дислокаций, производящих деформацию и работу. Таким образом, дислокации обладают определенной силой и мощностью. Сила дислокации пропорциональна приложенному напряжению к вектору Бюргерса (межатомное расстояние а). Для перемещения единичной дислокации в идеальном кристалле требуется следующее (минимальное) напряжение сдвига Тс [c.78]

Если электропроводность объясняется перезарядкой ионов, зонная теория полупроводников, по-видимому, в простейшем виде неприменима не происходит полного вырождения уровней валентных электронов в отдельных ионах, а сохраняется периодичность в энергетическом спектре валентных электронов кристалла. Катионы решетки находятся в потенциальной яме, так что переход электрона от катиона к катиону требует энергии активации, а длина свободного пробега электрона соответствует междуатомным расстояниям в кристаллической решетке. В таком случае энергия активации определяется не только параметрами атома, образующего катион (т. е. в конечном счете его положением в таблице Менделеева), но и межатомными расстояниями в кристалле, что указывает на значение геометрических параметров кристалла в отношении его каталитической активности. [c.29]

Особенно важное значение для химика-неорганика имеют значения радиусов ионов. Если кристалл состоит из ионов (например, Ыа СГ, Са Ра), то межъядерное расстояние можно рассматривать как сумму ионных радиусов г,-. Например, в кристалле КР, расстояние К — Р равно 266 пм. Зная радиус Р , можно найти для К+. На основании данных- ряда экспериментальных и теоретических исследований принимаю г, что радиусы ионов 0 и Р равны соответственно 132 и 133 пм. По этим значениям величин л- из межатомных, расстояний в кристаллах находят радиусы других ионов. Значения ряда ионных радиусов представлены в табл, 1.51 [c.47]

Межатомные расстояния (Л) в кристаллах, обладающих структурой типа кальцита [c.131]

На рисунке 64 показано возникновение энергетических зон кристалла из энергетических уровней атомов по мере сближения последних. Предположим, что атомы расположены в узлах некоей кристаллической решетки с межатомными расстояниями, во много раз большими, чем в решетке реального кристалла, Энергетические состояния такого гипотетического кристалла представляют собой квантовые состояния изолированных атомов. Сближение же атомов [c.100]

Удельное электрическое сопротивление чистых металлов при значительном наклепе возрастает приблизительно на 2-6 %. Увеличение электрического сопротивления металлов можно объяснить прежде всего тем, что при наклепе искажается пространственная решетка кристаллов. На значение электрического сопротивления влияет также и изменение межатомных связей, вызванных наклепом. Эго изменение приводит также к увеличению межатомных расстояний. [c.57]

Хотя часто форма молекул неправильная, они образуют при отвердевании вещества плотнейшую правильную структуру молекулярных кристаллов. Такие структуры, согласно А. И. Китайгородскому, можно построить из срезанных шаров, размеры которых определяются молекулярными радиусами, а центры находятся на расстояниях, равных межатомным расстояниям. При этом шары не должны теснить (перекрывать) друг друга, но между ними должно существовать как можно больше точек соприкосновения (см. гл. П1). [c.18]

Как мы знаем, все твердые вещества как кристаллического, так и непериодического строения имеют остов, вид и мерность которого определяют строение вещества. Атом представляет собой систему, состоящую из валентных электронов и атомного остова. Атомное ядро отклоняется от положения равновесия весьма незначительно и практически локализовано внутри атома, тогда как валентные электроны совершают колебания с амплитудой, равной междуатомным расстояниям. Поэтому по местонахождению ядер можно определить, какое положение занимают данные атомы в молекулах и кристаллах. Зная, что степень перекрывания волновых функций достигает максимума при сближении атомов на определенное расстояние (речь идет о средних межатомных расстояниях в твердом теле, которые могут быть найдены, например, рентгеноструктурным методом) и резко уменьшается на несколько большем расстоянии, можно точно установить, какие атомы связаны между собой химическими связями. Химические связи между атомами в формулах химических соединений принято обозначать черточками. Например, хотя в молекуле дело- [c.60]

После открытия Лауэ (1912 г.) дифракции рентгеновских лучей теория кристаллической решетки, которая начала развиваться еще в ХУП в., получила полное экспериментальное подтверждение. Методом рентгеноструктурного анализа были измерены межатомные расстояния и определено положение атомов в кристаллах. При этом было установлено, что структура кристаллов является плотнейшей упаковкой соответствующих структурных единиц и определяется прежде всего размерами этих структурных единиц. Согласно правилу Гольдшмидта (1927 г.), строение кристалла определяется числом его структурных единиц (ионов), отношением их радиусов, а также их поляризационными свойствами. Усиленное изучение связи состава и свойств твердых веществ с их кристаллической структурой привело к формированию новой отрасли химии — кристаллохимии. Кристаллохимические исследования, среди которых выдающееся значение имели работы Л. Полинга, А. В. Шубникова, Н. В. Белова, А. И. Китайгородского, помогли глубже понять природу твердых веществ, раскрыть закономерности, управляющие образованием кристаллических структур, в том числе таких сложных, как структуры силикатов и алюмосиликатов. [c.166]

Длина волны рентгеновского излучения близка межатомным расстояниям в кристаллах. Поэтому кристаллы являются для рентгеновских лучей трехмерными дифракционными решетками. Действительно, при пропускании сквозь кристалл рентгеновских лучей возникает дифракционная картина (рентгенограмма), которая может быть выявлена на соответственно помещенном экране или фотопленке. Получение и расшифровка рентгенограмм и являются содержанием рентгенографии. В зависимости от задач, подлежащих решению, может быть применен один из трех методов рентгенографии, различающихся характером объекта или применяемого излучения и способом выявления дифракционных картин. [c.355]

В отличие от оптических рентгеновские спектры связаны с переходами электронов во внутренних оболочках атомов. Так как длина волны рентгеновского луча соизмерима с межатомными расстояниями в кристаллах, то кристаллическая решетка является для рентгеновских лучей дифракционной решеткой. При прохождении через нее рентгеновских лучей будут наблюдаться закономерное отклонение их от первоначального направления и образование определенной дифракционной картины. Исследование диф- [c.152]

Винтовая дислокация возникает также за счет сдвига части кристалла на одно или несколько межатомных расстояний, но ось [c.175]

При температуре Дебая частота колебаний подавляющего большинства атомов кристалла достигает максимального значения. Для этой температуры максимально строго учитывается число степеней свободы, равное полному числу колебаний ЗЛ/, и атомная структура, поскольку длина волны в этих условиях отвечает кратчайшему межатомному расстоянию в кристаллической решетке. Очевидно, вклад ангармонических колебаний в теплоемкость при этой температуре еще относительно мал, а электронная состав- [c.84]

Твердые металлы состоят, как правило, из зерен. В процессе кристаллизации вокруг некоторых центров растут кристаллы. В месте встречи этих кристаллов, имеющих различную ориентацию, возникает граница зерен — некоторая область, в которой должен произойти переход от одной ориентации к другой. В зависимости от угла между направлениями ориентации кристаллов ширина границы может быть разная от единиц до десятков и сотен межатомных расстояний. [c.274]

На рис. XIV.4 изображен реально существующий в твердых телах дефект — так называемая краевая дислокация. В верхнем ряду расположены семь атомов. Во втором ряду атомы начинают немного сдвигаться от краев ряда к середине, несколько уменьшая межатомные расстояния. Около середины атомы сближаются, и в четвертом ряду расстояние между сблизившимися атомами уже столь мало, что среднему атому не находится места, и в ряду оказывается не 7, а 6 атомов. Если это происходит вблизи поверхности кристалла, то лишние (седьмые) атомы нижних рядов могут [c.277]

Радиусы ионов и атомов определяют по величине межатомного расстояния в кристаллах или молекулах, представляя это расстояние как сумму радиусов. Радиусы атомов могут быть определены как половина расстояния в симметричных молекулах с однородной связью или из расстояния между одинаковыми соседними атомами в многоатомных молекулах. [c.497]

Рентгенограмма жидкости состоит из одного или нескольких широких колец. Такое широкое кольцо обычно называют аморфным гало. Происхождение аморфного гало можно представить себе следующим образом. Каждый дифракционный максимум соответствует какому-либо наиболее часто встречающемуся в кристалле межатомному расстоянию. В пространственной решетке кристалла все межатомные расстояния повторяются многократно с большой степенью точности. Поэтому на рентгенограмме кристалла ил1еется большое число резких рефлексов. В аморфных же телах расстояния между отдаленными друг от [c.103]

Источниками дислокаций (до деформации) являются сегрегация примесей напряжение и дислокационные центры кристаллизации срастание раз.тично ориентированных зерен и субзерен межзеренное общение и др. В отоженном металле число дислокаций достигает Ю см . Пластическая деформация способствует увеличению плотности дислокаций на 5-6 порядков, движению дислокаций и их групп, включая границы зерен. В результате они приобретают сложную форму, увеличивается их длина, общая энергия и сопротивление скольжению. Выход дислокации на поверхность кристалла приводит к сдвигу на одно межатомное расстояние. Следовательно, суммарный сдвиг при начальной плотности дислокаций N0 = Ю5/см2 составит = Ю - Ю - 10- = 10- что соот- [c.78]

В табл. 1.4 приведены значения ковалентных радиусов немб" таллов. Ковалентные радиусы также выч 1сляются как половина межатомного расстояния в молекулах или кристаллах соответствующих простых веществ. Как и атомы йеталлов, в группах периодической системы атомы неметаллов с большим порядковым номером имеют больший радиус. Это обусловлено возрастанием числа электронных слоев. Зависимость радиусов атомов неметаллов в периодах от порядкового номера болеё сложная. Так, для элементов во втором периоде сначала снижается, а затем снова возрастает такая закономерность объясняется особенностями химической связи (см. разд. 2.5). < [c.47]

Фадиусы атомов благородных газов Не, Ые, Аг, Кг и Хе равны соответственно 122, 160, 191, 201 и 220 п Приведенные значения получены из межатомных расстояний в кристаллах данных ве- ществ, которые существуют при низких температурах.Здесь также наблюдается рост Га с увеличением порядкового номера. Радиусы ато.мов благородных газов значительно больше радиусов атомов неметаллов соответствующих периодов. Это обусловлено тем, что в кристаллах благородных газов межатомное взаимодействие очен слабое, а для молекул других неметаллов характерна прочная ковалентная связь. [c.47]

Как уже было сказано, понятие об ионных радиусах во многих случаях условно постоянство радиуса одного и того же иона в различных соединениях соблюдается лишь приближенно. Обычно указываемый заряд -иона следует понимать буквально только для одно- и двухзарядных ионов в некоторых соединениях, где велика доля ионной связи. Ионы с большим зарядом практически не встречаются в кристаллах (гидратированные одцоатомные ионы с зарядами 22— и 3иногда и 4 + существуют в водных растворах). В соединениях, содержащих элементы в стеиени окисления выше +2, связь, как правило, не бывает ионной н поэтому понятие-о радиусе иона в этих случаях является таким же-формальным, как понятие о степени окисления. Однако изменение радиусов ионов характеризует изменение межатомных расстояний, [c.50]

Не следует забывать, что химия исследует вещество только в одном из аспектов. Изучая состав, химические свойства, способы получения твердых веществ, мы не можем обходиться без представления об их электронной конфигурации, кристаллической структуре, без знания закономерностей, которым подчиняются изменения физических свойств с изменением энергетического состояния вещества, словом без физической теории и без физических экспериментов. Химия, физика твердого тела и молекулярная биология — по определению физика-теоретика айскопфа — являются непосредственным следствием квантовой теории движения электронов в кулоновском поле атомного ядра. Все многообразие химических соединений, минералов, изобилие видов в мире организмов обусловливается возможностью расположения в достаточно стабильном положении сравнительно небольшого количества первичных структурных единиц — атомов — огромным количеством способов, диктуемых пространственной конфигурацией электронных волновых функций. Длина связи, т. е. межатомное расстояние,— это диаметр электронного облака, определяемый амплитудой колебания электрона в основном состоянии. Поскольку масса ядра во много раз больше массы электрона, соответствующая амплитуда колебания ядра во много раз (корень квадратный из отношения масс) меньше. Поэтому, как отмечает Вайскопф, ядра способны образовывать в молекулах и кристаллах довольно хорошо локализованный остов, устойчивость которого измеряется энергией порядка нескольких электронвольт, т. е. долями постоянной Ридберга. Местоположения ядер атомов, образующих остов кристалла, с большой точностью определяются методом рентгеноструктурного анализа. Таким образом, бутлеровская теория строения, структурные формулы в наше время получили ясное физическое обоснование. [c.4]

Предположение, что обменный интеграл р имеет одно и то же 31начение для любой пары соседних атомов, является, конечно, крайним упрощением, далеким от действительности. Величина р зависит от полноты перекрывания орбиталей, которая неодинакова для атомов, находящихся на поверхности и в глубине кристалла. На это, в частности, указывает тот факт, что межатомные расстояния на поверхности иные, чем внутри кристалла. Например, рассчитано, что межплоскостные расстояния в повёрхностном слое кубического кристалла с гранецентрированной решеткой на 11%, а в пятом, от поверхности слое на 2% больше, чем в его глубинах. Но такое предположение— необходимый прием для решения задачи о поверхностных состояниях, так как она может быть решена только при условии, что либо обменные интегралы для поверхностных и внутренних атомов совпадают, а соответствующие Ку-лоновы интегралы различны, либо, наоборот, совпадают последние, а первые различны. Для того и другого случая получают разные решения, указывающие на существование различных поверхностных состояний. Вот как решается эта задача при условии, что обменные интегралы для поверхностных и внутренних атомов одинаковы, а соответствующие кулоновы интегралы а и а различны. Кулонов интеграл для поверхностных атомов выражают следующим образом [c.109]

Предположим, что атомы расположены в узлах некой кристаллической решетки с межатомными расстояниями, во много раз большими, чем в решетке реального кристалла. Энергетические состояния такого гипотетичё- [c.148]

КРИСТАЛЛОХИМИЯ — наука о природе химической связи в кристаллах. К- изучает зависимость структуры кристалла от состава и условий образования, связь между составом, структурой кристалла и его физическими и химическими свойствами. С помощью рентгенострук-турного анализа определяют межатомные расстояния и углы между связями в радика [ах. Вопрос о причинах зоз1 5 к-новенил той или иной структуры кристалла является одной из важнейших задач К [c.140]

Длина рассеяния нейтронов покоящимся ядром не зависит от угла рассеяния (рис. III.4), кривая а). Тепловые колебания атомов в твердых телах и в молекулах, амплитуды которых достигают 10% межатомных расстояний, размазывают плотность точечного ядра по объему, поперечником которого нельзя пренебречь по сравнению с длиной волны излучения. Появляется амплитудный температурный форм-фактор, определяемый множителем Дебая — Валлера е , который учитывает влияние тепловых колебаний частиц кристалла на их рассеяние (см. гл. V). Длина рассеяния Рис. III.4. Длина рассея-частицы (ядра или атома в целом) при ния нейтронов а) нокоя- [c.81]

Из анализа рентгенограмм жидких и твердых металлов следует, что координация атомов в процессах плавления изменяется мало, межатомные расстояния в жидкой и твердой фазах отличаются на несколько процентов. На основании этих данных возникли новые представления о природе жидкого состояния. Как видно, жидкость состоит из множества агрегатов молекул, внутри которых частицы расположены в определенном порядке, подобно порядку в кристаллах. Такие агрегаты часто называют сиботаксическими группами. Идея о существовании сиботаксических групп впервые выдвинута в 1927 г. американским физиком Стюартом. Согласно представлениям Стюарта, существование этих групп весьма кратковременно в результате теплового движения одни из них распадаются, другие образуются в новых местах. Наличие таких упорядоченных агрегатов молекул является причиной существования ближнего и отсутствие дальнего порядка в жидкости. Хаотичность в образовании и распаде сиботаксических групп обусловливает отсутствие в жидкости анизотропности свойств, которая характерна для твердого состояния. Ближний порядок усиливается с понижением температуры. Особенно отчетливо он обнаруживается в жидкостях, охлажденных ниже температуры крн- [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология