Щелочные металлы сжимаемость

Литий по мягкости приблизительно такой же, как свинец, натрий - как воск. К, НЬ и Са - еще мягче. Щелочные металлы обладают высокой сжимаемостью, алектро- и теплопроводностью. Литий-самое легкое из твердых веществ, существующих при комнатной температуре. [c.319]

Вследствие того, что наблюдается сильное изменение пространства, занимаемого ионом, в связи с изменением заряда самого иона, и так как наибольшее электронное пространство соответствует наименьшему напряжению ионизации при переходе атома в ион, ионизационный потенциал может быть связан с каталитическим потенциалом . С другой стороны, чем больше занимаемое пространство отдельным электроном Уе> тем больше сжимаемость [205]. Если сжимаемость при образовании сплавов не велика, то отклонение от закона пространственной аддитивности также невелико. Вероятно, самую большую каталитическую активность у сплава следует ожидать, когда элемент с большим электронным пространством комбинируют с элементом, имеющим высокий потенциал ионизации, например благородный металл со щелочным металлом. Энергетическая оценка и пространственная химия сплавов дают зависимости в изменении электронного состояния, которое не сводится к переходу электронов ст одного атома к другому, как это наблюдается при образовании солей, а представляет собой повышение плотности свободного электронного газа [39]. [c.51]

Рис. 2. Зависимость эффективной адиабатической моляльной сжимаемости от корня квадратного из молярной концентрации с для восьми галогенидов щелочных металлов при 25°С [33].

Исходя из этих предположений, Гибсон оценил изотермическую сжимаемость многих растворов галогенидов щелочных металлов при [c.441]

Рис. 6. Зависимость адиабатической сжимаемости от температуры для ряда расплавов галогенидов щелочных металлов ([70,71], стр 3131, и [7]).

Использование для дырки аналогии с простой молекулой МХ дает значение сжимаемости, заниженное примерно в 2 раза, а использование равновесия 2 МХ (МХ)2 приводит к завышению приблизительно на 50%. При вычислении коэффициентов теплового расширения использование равновесия 2МХ ЦМХ)2 для дырок оказалось более удачным. На примере галогенидов щелочных металлов [55] было показано, что решеточна я теория может давать достаточно хорошие величины и для некоторых других термодинамических характеристик расплавов солей, а также других жидкостей. [c.452]

Изотермическая сжимаемость расплавов галогенидов щелочных металлов [c.458]

Атомные и ионные радиусы элементов также изменяются периодически с возрастанием порядкового номера. Максимальные величины для этих параметров приходятся на щелочные металлы. В вертикальном направлении сверху вниз величина атомных и ионных радиусов возрастает. Четкая закономерность прослеживается для многих других физических и химических свойств элементов, например атомных объемов, внешнего вида, кристаллической структуры, температур плавления, коэффициентов линейного расширения и объемной сжимаемости в кристаллическом состоянии, характера окислов, водородных соединений, окислительно-восстановительных свойств элементов, их комп-лексообразования. [c.8]

Рис. 5. Сжимаемость растворов галоидных солей щелочных металлов

Сжимаемость щелочных металлов Металлы Литий Натрий Калий Рубидий Цезий [c.192]

При этом если выбор значения т — является в какой-то мере обоснованным (если иметь в виду лондоновские диполь-дипольные дисперсионные силы), то значение га = 12 взято совершенно произвольно. Борн и Майер [2], рассматривая эксперименты по измерению сжимаемости ионных кристаллов, предложили заменить степенную функцию Л/г" экспоненциальной С ехр (—г/р). Было показано, что параметр р почти не меняется для большинства галогенидов щелочных металлов и составляет приближенно 0,35 А. Позднее Блейк и Майер [31 подтвердили преимущества использования экспоненциального закона перед степенным. Они вычислили по методу Гайтлера — Лондона отталкивание между двумя атомами с заполненными оболочками (с восемью электронами) и установили, что во всем интервале межатомных расстояний от 1,8 А до 3,1 А экспоненциальная функция приводит к лучшему соответствию с экспериментом. Однако значение р, вычисленное этими авторами, оказалось несколько меньшим (на 0,2 А), чем это следовало из экспериментов по сжимаемости кристаллов галогенидов щелочных металлов. Блейк и Майер объяснили расхождение между теоретическим и экспериментальным значениями р большей размытостью волновых функций отрицательных ионов по сравнению с нейтральными атомами, в результате чего увеличивается радиус взаимодействия, т. е. значение р. [c.208]

При этом если выбор значения т = 6 является в какой-то мере обоснованным (если иметь в виду лондоновские диполь-дипольные дисперсионные силы), то значение ге = 12 взято совершенно произвольно. Борн и Майер [2], рассматривая эксперименты по измерению сжимаемости ионных кристаллов, предложили заменить степенную функцию А/г экспоненциальной С ехр (—г/р). Было показано, что параметр р почти не меняется для болыпинства галогенидов щелочных металлов и составляет приближенно [c.208]

А. Позднее Блейк и Майер [3] подтвердили преимущества использования экспоненциального закона перед степенным. Они вычислили по методу Гайтлера Лондона отталкивание между двумя атомами с заполненными оболочками (с восемью электронами) и установили, что во всем интервале межатомных расстояний от 1,8 А до 3,1 А экспоненциальная функция приводит к лучшему соответствию с экспериментом. Одпако значение р, вычисленное этими авторами, оказалось несколько меньшим (на 0,2 А), чем это следовало из экспериментов по сжимаемости кристаллов галогенидов щелочных металлов. Блейк и Майер объяснили расхождение между теоретическим и экспериментальным значениями р большей размытостью волновых функций отрицательных ионов по сравнению с нейтральными атомами, в результате чего увеличивается радиус взаимодействия, т. е. значение р. [c.208]

О строении расплавленных солей металлов второй группы периодической системы известно гораздо меньше, чем о строении солей щелочных металлов. Частично это обусловлено недостатком экспериментальных данных по самодиффузии. Дырочная теория позволяет вычислить коэффициенты сжимаемости и объемного расширения в хорошем согласии с опытными значениями (табл. 8), однако это последнее не дает оснований для суждения о природе присутствующих частиц. [c.42]

Сжимаемость Си, Ag, Аи и переходных металлов много меньше, чем у щелочных металлов, поскольку полностью или частично заполненные -оболочки перекрываются или касаются друг друга, что препятствует взаимному проникновению орбиталей. [c.46]

Ниже показано влияние типа структуры солей щелочных металлов, на сжимаемость [c.242]

Свойства. Щелочные металлы Ыа, К, КЬ, Сз — легкоплавкие металлы. Ь , Ыа, К, КЬ имеют серебристо-белую окраску, а Сз — золотисто-желтую, не такую яркую как у золота, но вполне заметную. Находящиеся под керосином щелочные металлы бывают покрыты слоем из оксидов и пероксидов (литий — смесью нитрида и оксида). На воздухе они легко окисляются (КЬ и Сз— самовозгораются), реакция ускоряется под действием влаги в совершенно сухом кислороде при комнатной температуре натрий не окисляется и сохраняет блестящую поверхность. Литий приблизительно такой же мягкий, как свинец, натрий — как воск. К, КЬ и Сз — еще мягче. Щелочные металлы обладают высокой сжимаемостью, электро- и теплопроводностью. Литий — самое легкое из твердых веществ, существующих при комнатной температуре. [c.299]

Коэффициент сжимаемости х зависит, как и а, от температуры и давления. Он увеличивается с ростом температуры и уменьшается с повышением давления. Сжимаемость как функция давления представлена на рис. 2.3 (для сравнительно легко сжимаемых щелочных металлов). Зависимость от давления сильно выражена при низких давлениях. С увеличением давления X стремится к постоянной величине. У других металлов с меньшим атомным объемом влияние давления проявляется слабее. [c.39]

Рис. 2.3. Сжимаемость % щелочных металлов в зависимости от давле-яия

Сжимаемость и тепловое расширение. Существуют также зависимости между энергией решетки, коэффициентами сжимаемости и теплового расширения, так как величины /реш, а и % связаны с периодом решетки, валентностью и характером связи. Эти зависимости для щелочных металлов приведены в табл. 5.7. [c.85]

Коэффициенты сжимаемости и теплового расширения металлов, построенных по типу плотнейшей упаковки (структурный тип, меди иди магния), значительно меньше, чем в щелочных металлах, кристаллизующихся в структурном типе а-вольфрама. [c.220]

По физическим свойствам гидриды щелочных металлов очень близки к галогенидам по кристаллографическим параметрам они располагаются между фторидами и хлоридами по другим свойствам (сжимаемость, показатель преломления) они больше напоминают иодиды [1]. [c.50]

Не исключена возможность, что аналогичные явления наблюдаются и при реакциях, описанных в начале этой главы. Л. Ф. Верещагин и А. И. Лихтер [80] построили кривые, иллюстрирующие зависимость сжимаемости элементов от атомного номера при 30 ООО и 100 ООО кг/см по имеющимся в литературе экспериментальным данным и пришли к заключению, что при очень высоких давлениях наблюдаются изменения в порядке расположения элементов по величине сжимаемости. При 1 и 30 ООО кг/см наибольшей сжимаемостью обладают щелочные металлы, а при 100 ООО кг/см — щелочноземельные. Авторы высказывают предположение, что превращения кальция, стронция и бария, происходящие при очень высоких давлениях, связаны с перестройкой их электронных оболочек. [c.51]

Кристаллическая решетка металлического лития — объемно-центрированный куб с параметрами = 3,5023 А и а вз = == 3,4762 А. Сжимаемость лития наименьшая по сравнению с другими щелочными металлами. Удельное электрическое сопротивление металлического лития при 0° равно 8,9285-10 ом. Электропроводность лития составляет около 1/5 электропроводности серебра. [c.37]

Л. Ф. Верещагин и А. И. Лихтер [77] построили по данным Бриджмена кривые, иллюстрирующие зависимость сжимаемости элементов от атомного номера при 30 и 100 кбар, и пришли к выводу, что при очень высоких давлениях наблюдаются изменения в порядке расположения элементов но величине сжимаемости. При 1 и 30 ООО бар наибольшей сжимаемостью обладают щелочные металлы, а при 100 кбар — щелочноземельные. Было высказано предположение, что превращения кальция, стронция и бария, происходящие при очень высоких давлениях, связаны с перестройкой их электронных оболочек. [c.88]

Свойства. Щелочные металлы Ыа, К, КЬ, Сз — легкоплавкие металлы. Ы, Ыа, К, КЬ имеют серебристо-белую окраску, а Сз — золотисто-желтую, не такую яркую как у золота, но вполне заметную. Находящиеся под керосином щелочные металлы бывают покрыты слоем нз оксидов и пероксидов (литпй — смес1 .ю нитрида и оксида) . На воздухе они легко окисляются (КЬ и Сз — самовозгораются), реакция ускоряется под действием влаги в совершенно сухом кислороде при комнатной температуре натрий не окисляется н сохраняет блестящую поверхность. Литий приблизительно такой же мягкий, как свинец, натрий — как воск. К, КЬ и Сз — еще мягче. Щелочные металлы обладают высокой сжимаемостью, электро- и теплопроводностью. Литий — самое легкое из твердых веществ, существующих прп комнатной температуре. Некоторые свойства щелочных металлов указаны в табл. 3.1 Работа со щелочными металлами требует боль иой осторожно сти,. гак как они легко загораются, бурно реагируют с водой многими другими веществами. При длительном хранении в керо сине калий покрывается слоем надпероксида, который при разре зании металла может с ним интенсивно реагировать, вызывая загорание и разбрызгивание горящей массы. [c.299]

Главное допущение, лежаш ее в основе борновской теории кристаллических солей [15], состоит в том, что структурными единицами, из которых иост-рооЕШ кристаллы, являются ионы, отталкивающие и притягивающие друг друга по закону Кулона. Кроме того, ионы подвержены действию сил внутреннего отталкивания, изменяющихся обратно пропорционально п-й степени расстояния. Мы применим эту теорию к кристаллическим галогенидам щелочных металлов. Используя константы табл. 1 и опытные значенпя сжимаемости, можио рассчитать энергию решетки, т. е. энергию, требующуюся для разложения кристалла на газообразные ионы, бесконечно удаленные друг от друга. Чтобы сделать более понятным способ суммирования кулоновских составляющих, рассмотрим сначала линейное расположение разноименных ионов с равными зарядами (рис. 14). Пусть -Ьге и —ге будут соответственно зарядами катиона п аниона. Ион А испытывает кулоновское притяжение двз х своих непосредственных соседей В ш Е потенциальная энергия, связанная с этим взаимодей-стнием, равна 2х(—г е а). Ион А испытывает также кулоновское отталкивание от следующих своих соседей Е и С, причем энергия равна 2х(+г е72а). Отсюда общая кулоновская энергия взаимодействия иона А со всеми ионами в ряду равна [c.490]

Неорганические соли обычно характеризуются структурами плотнейших упаковок, но если в их состав входят одновалентные щелочные металлы со слабыми ионными силами, то они имеют сжимаемость, значительно большую, чем в вышеприведенных случаях. Так, для солей щелочных металлов она колеблется от 1 до 6. Сжимаемость самих щелочных металлов, кристаллизуюпщхся в кубической центрированной упаковке, характеризуется величинами от 9 до 61. Молекулярные органические соединения имеют сжимаемость в (20—50) 10 см кГ. Ниже показано влияние типа структуры солей щелочных металлов на сжимаемость [c.247]

Гуккер указывал [30], что для большинства водных растворов солей собственный моляльный объем растворенного вещества должен возрастать при увеличении давления. Этот удивительный с точки зрения структурных исследований факт связан с тем, что предельные парциальные моляльные сжимаемости отрицательны для большинства водных растворов солей [выражения (6а, 66)]. Из табл. 2 следует, что соли, считающиеся обычно нарушающими структуру, обладают наименьшими отрицательными предельными парциальными сжимаемостями. Действительно, приближенно линейная зависимость между парщ1альным моляльным объемом и была обнаружена [33] для ряда галогенидов щелочных металлов. Этого следует ожи- [c.439]

Бокрис и Ричардс, используя кратко описанную здесь дырочную теорию, получили величины для сжимаемостей ряда галогенидов и нитратов щелочных металлов и хлорида кадмия, которые были в хорошем согласии (в общем случае лучше чем на 20%) с экспериментом в области температур 600-1000°С. Стиллинджер [52] в дискуссии по этой теории утверждает, что постоянную 9/14 = 0,6492 в выражении (34) необходимо заменить на 0,4713 он также не согласен с использованием Фюртом и другими е = 0,37. [c.451]

Вычисленные значения а возрастают правильным образом в случае галогенидов щелочных металлов при данном анионе. Далее с увеличением температуры вычисленные значения убывают, причем медленнее для ионов меньшего радиуса, как этого и следовало ожидать, поскольку маленькие ионы лучше аппроксимируются твердыми сферами. Веерайах [61] произвел аналогичные вычисления с определенными при помощи ультразвука адиабатическими сжимаемостями для девяти расплавов солей (табл. 5), получив достаточно удовлетворительные результаты даже для такой соли, как 2пС1 , которая образует ионные комплексы. Обратные вычисления сжимаемости из экспериментальных данных для а основаны на равновесных расстояниях в газе, однако значения [62], полученные в точках плавления, как правило, оказываются заниженными. [c.455]

Рис. 8. Зависимость адиабатической избыточной сжимаемости расплава смеси РЬС1г - M I от относительного мольного состава для хлоридов щелочных металлов при 700°С[67].

В настояш,ем кристалле положение, конечно, гораздо сложнее. Так, например, в хлористом натрии действует сила притяжения между каждым ионом натрия и шестью ионами хлора, являющимися его ближайшими соседями, и сила отталкивания от восьми ионов натрия, которые расположены лишь немного дальше. Тем не менее, зная геометрию ионного кристалла, можно без большого труда вычислить его полную энергию, выраженную через постоянные в уравнениях для сил притяжения и отталкивания. Эти постоянные можно найти путем сопоставления вычисленных и измеренных значений таких свойств кристалла, как сжимаемость, и полученное таким образом значение энергии кристалла (его энергия решетки) может быть использовано для термохимических расчетов типа, приведенного на стр. 81. Для галогенидов щелочных металлов и для некоторых других простых ионных кристаллов получаются согласующиеся результаты, но для полного соответствия необходимо добавить небольшие члены, отвечающие а) вандерваальсовым силам и б) небольшой степени ковалентности связей между ионами (см. стр. 316). [c.241]

Сжимаемость. Коэффициент сжимаемости определяется как относительное уменьшение объема на единицу давления при постоянной температуре. Для органических кристаллов коэффициент сжимаемости, как и коэффициент теплового расширения, значительно больше, чем для типичных неорганических веществ (исключая щелочные металлы), что опять-таки связано со сравнительно плохо упакованными структурами кристаллов органических веществ. Значения коэффициентов для металлов, тугоплавких окислов и неорганических солей обычно от 0,3-10 до 6-10 см -кг- -. Для щелочных металлов характерны значения от 1 10 до 6-10 см - кг" -, а для органических кристаллов — от 2-10 до 5-10 см -кг -. Сжимаемость бензола и гексана вблизи точки плавления исследовалась Стэйвели и Парамом [6881. Исследование кристаллических нормальных парафинов проведено Мюллером [450], который измерял методом дифракции рентгеновских лучей деформации решетки вдоль цепей и различных кристаллографических осей кристаллов под давлением до 1500 атм. Он показал, что сжимаемость вдоль оси цепочек молекул примерно в десять раз меньше, чем в перпендикуляр-Бом направлении. Пожалуй, наиболее обширное исследование сжимаемости органических кристаллов провел Бриджмен [87], который определил сжимаемость большого ряда органических кристаллов до высоких давлений порядка 4-10 кг-сж 2. Среди исследованных Бриджменом соединений были вормальные и циклические парафины, ароматические конденсированные циклические системы, органические производные, содержащие галогены, кислород, азот, серу и фосфор. Обобщение исследований Бриджмена до 1948 г. и другие данные по сжимаемости твердых веществ можно найти в его монографии [88]. [c.54]

Исследования Уббелоде с сотрудниками [21, 101] и других показали, что увеличение объема при плавлении ионных кристаллов типа галогенидов щелочных металлов в некоторых случаях достигает более 25%. Однако из измерений сжимаемости расплавленных электролитов Бокрис и Ричардс [7] сделали вывод, что свободный объем на моль обычно составляет только около 2% молярного объема. Таким образом, значительное изменение объема при плавлении не может быть обусловлено исключительно ростом свободного объема. Из этого далее следует, что для объяснения большей части этого изменения необходимо предположить наличие дырок. Бокрис и Ричардс привели дальнейщее доказательство справедливости дырочной модели для расплавленных электролитов. Появление дырок в решетке твердого тела должно сопровождаться снижением среднего значения координационного числа — и это наблюдается экспериментально. Например, при плавлении Li l координационное число изменяется от 6 приблизительно до 5. Идеальная модель ячейки не допускает такого изменения. В модели ячейки такой рост объема при плавлении должен был бы ассоциироваться с увеличением межионного расстояния в решетке жидкости на 6—7%. Исследования методом дифракции рентгеновских лучей [8—10] показывают, что при плавлении происходит не увеличение, а небольшое уменьшение межионного расстояния. [c.216]

Наиболее существенный недостаток теории решетки в приложении к структуре жидких силикатов заключается в том, что она не в состоянии объяснить заметное изменение свойств силикатов щелочных металлов в области содержания МгО порядка 10%. Сюда относятся 1) резкое повышение теплоты активации для вязкого течения [46] 2) быстрый рост коэффициента расширения с увеличением содержания МгО [151] 3) резкое падение коэффициента сжимаемости с уменьшением содержания МгО [61] 4) коренная перестройка ИК-спектра ЫагО—ЗЮг при 10% NaaO. [c.259]

Сжимаемость твердых тел, как правило, меньше сжимаемости жидкостей. При сверхвысоких давлениях уменьшение объема твердых тел становится весьма заметным особенно у щелочных металлов. Так, рубидий при давлении 101,3 Гн1м (100000 атм) сжимается более чем в два раза, а калий — в три раза . [c.75]

Данные о сжимаемости твердых веществ чрезвычайно многочисленны огромный вклад в эту область, как и вообще в физику высоких давлений, сделал Бриджмен (см. [1, 2]). Мы не считаем возможным здесь рассматривать многочисленные уравнения, предложенные для описания изменения объема твердых тел с давлением. Отметим лишь, что недавно была показана приложимость уравнения Тэта (см. стр. 20) (о котором говорилось при рассмотрении жидкостей и газов) и для описания сжимаемости твердых щелочных металлов до 100 кбар (см., например Гинель и Квигли [3]). [c.72]