поляризуемость и радиус кристалле

Разупорядочение ионных кристаллов происходит преимущественно в той подрешетке, ионы которой обладают меньшим радиусом, более низкой валентностью и меньшей деформируемостью. Разные типы разупорядоченности иногда могут переходить один в другой при повышении или понижении температуры. Так, РЫа ввиду большой поляризуемости ионов I при низких температурах обладает катионной проводимостью, в то время как анионная проводимость становится значительной только в области более высоких температур. [c.38]

В основном в промывочных жидкостях присутствуют кристаллические вещества. Тенденция к правильному расположению частиц в соединении является одним пз важных проявлений химической связи. Правильное (периодическое) пространственное расположение атомов, ионов, молекул в кристалле, т, е. его структура, зависит от вида химической связи, эффективных радиусов ионов, их поляризуемости. От структуры кристаллического вещества в основном зависят такие важные для технологии буровых растворов свойства веществ, как их измельчаемость, форма частиц, химический состав их поверхности, взаимодействующей с дисперсионной средой и химическими реагентами. Несмотря на то что связи [c.11]

Решение. Радиус 1 и, следовательно, его поляризуемость существенно больше, чем у Р. Поэтому электронная плотность в кристалле К1 частично сместится от аниона к катиону, что уменьшит их эффективные заряды и прочность связи. Температура плавления у К1 будет ниже, чем у КР [c.35]

Однако не всегда кристаллы обладают структурой, отвечающей максимальному координационному числу, так как соотношение радиусов ионов является не единственным фактором, обусловливающим величину координационного числа и вместе с ним определенную структуру. Во многих случаях существенное влияние на взаимодействие и на характер связи между частицами в кристалле оказывает поляризуемость ионов. [c.51]

На явление изоморфизма оказывает большое влияние поляризация ионов. При образовании смешанных кристаллов поляризационные свойства должны быть близкими. Если поляризация ионов различна, то даже при равенстве их радиусов нельзя получить изоморфных смесей. Например, радиус натрия Na" " (0,98 А) почти равен радиусу иона меди Си+ (1,036 А), однако вследствие больших различий в поляризуемости эти ионы не образуют изоморфных смесей. Таким образом, изоморфизм у химически аналогичных веществ возможен только в том случае, если размеры замещающих друг друга частиц и степень их поляризуемости сравнительно близки и не выходят за некоторые пределы. Большой вклад в изучение этого явления внесли советские ученые В. И. Вернадский, [c.56]

В теориях ионной связи и ионных кристаллов ионы рассматриваются как жесткие сферы с постоянным радиусом. Вместе с тем многие физические и химические свойства ионных систем можно объяснить поляризацией ионов, т. е. взаимным влиянием их электронных оболочек. При сближении ионов происходит смещение электронов по отношению к ядру и возникает индуцированный дипольный момент ц д, уменьшающий общий дипольный момент молекулы. Поляризация зависит от поляризуемости иона и поляризующей способности его партнера (противоиона). [c.261]

Поляризация ионов в кристалле. Если изолированный ион поместить в электростатическое поле, то его электронная оболочка под действием поля деформируется. Аналогичный эффект должен наблюдаться и для иона в ионном кристалле. Искажение сферической оболочки иона называют поляризуемостью, а ее величина характеризуется степенью поляризации. Наиболее легко поляризуются ионы, электроны которых слабо связаны с атомным ядром. Можно ожидать, что степень поляризации будет возрастать с увеличением отрицательного заряда аниона и с ростом ионного радиуса. [c.183]

Силу, с которой один ион поляризует другой, называют поляризующей способностью. Считают, что ее величина возрастает с увеличением положительного заряда и уменьшением радиуса (поляризация катиона анионом очень мала, и ее можно не учитывать). По Гольдшмидту поляризующая способность определяется потенциалом поверхности иона Ze/r . Степень поляризации, приведенная в табл. 4.14, определена исходя из коэффициента преломления ионных кристаллов. Простая схема, связывающая изменения поляризующей способности и поляризуемости с изменением ионного радиуса для ионов, имеющих электронную конфигурацию, характерную для благородных газов, приведена на рис. 4.4. [c.183]

Радиусы и соотношения радиусов атомов и ионов, их зарядов и поляризуемостей существенно не только для,структур, но и для других свойств кристаллов. Этим занимается, как уже упоминалось, кристаллохимия. [c.244]

В таллиевых и оловянных щелочно-галоидных фосфорах с одинаковым анионом основания решетки полосы поглощения смешаются в сторону коротких волн в ряду N3" , К , и Сз (табл. 20). В этом ряду растут поляризуемости и радиусы катионов и поэтому их взаимодействие с катионом активатора при прочих равных условиях должно возрасти. Однако в указанном ряду увеличивается также постоянная решетки щелочно-галоидных кристаллов, а деформация электронной оболочки активатора определяется суммарным действием всех указанных факторов. [c.160]

Деформация или поляризация электронных оболочек в значительной степени зависит от величины и знака заряда окружающих частиц. В ионных кристаллах поляризуемость анионов обычно тем больше, чем больше радиус аниона. Поляризующее действие катиона может повыситься с уменьшением его радиуса н увеличением заряда. Для случая чисто гетерополярной связи можно принять симметричное распределение зарядов по отношению к ядру. Электроны катиона и аниона концентрируются преимущественно в сфере своих ионов. Поэтому электронная плотность в пространстве между противоположно заряженными ионами практически снижается [c.23]

Электронная поляризуемость молекулы выражает степень смещения электронов электрическим полем Е, в результате чего молекула приобретает индуцированный электрический дипольный момент ц = аЕ. Величина а имеет размерность объема. Электрическая поляризуемость проводящего шара (металлического шара) радиусом г равна г . Поляризуемость атома ксенона 4,16 А (4,16 -10 м ), что равно (1,61 А) . Величина 1,61 A, которую можно назвать радиусом поляризуемости атома ксенона, в первом приближении согласуется с другими радиусами так, она на 16% меньше средних радиусов (в кристаллах) соседних с ксеноном изоэлектронных ионов s и 1 . [c.352]

Первый том нового (шестого) издания справочника состоит из пяти книг, посвященных атомной и молекулярной физике. Первая книга — правила пользования справочником, метрическая система, основные физические и химические константы, атомы и ионы (спектры, радиусы, магнитные моменты, поляризуемость, эффект Фарадея). Вторая и третья книги — свойства молекул, молекулярных ионов и радикалов межатомные расстояния, энергии химических связей, колебания и вращение молекул, барьеры внутреннего вращения, ИК-, КР- и микроволновые спектры, спектры поглощения, энергии ионизации, оптическое вращение, поляризуемость, магнитные моменты, квантовые выходы фотохимических реакций. Четвертая книга — кристаллы (строение, типы решеток, рентгеновские спектры, радиусы атомов и ионов) пятая — атомное ядро и элементарные частицы (свойства ядер, естественная радиоактивность, ядерные реакции, космические лучи). [c.44]

Если в растворе имеется несколько ионов противоположных знаков, то в размещении ионов во внешнем слое основную роль играют электростатические силы. Адсорбция иона тем больше, чем выше заряд и поляризуемость иона, чем меньше его размеры и энергия гидратации и чем больше его концентрация. Поляризующая способность ионов одного и того же строения пропорциональна отношению заряда иона к его радиусу в квадрате. Таким образом, все три параметра связаны между собой. Чем меньше энергия гидратации, тем легче происходит дегидратация иона, т. е. уменьшение радиуса дегидратированного иона при сближении с заряженной поверхностью кристалла. [c.57]

Для поляронов большого радиуса квантовая теория строится в континуальном приближении, когда область поляризации рассматривается как сплошная среда с определенными значениями высоко- и низкочастотной диэлектрических постоянных. В такой теории, используя разумные приближения, удается свести задачу о движении полярона к формализму зонной теории и таким образом описать полярон большого радиуса снова как квазисвободную частицу. Однако его эффективная масса т оказывается больше, чем соответствующее значение т в жесткой решетке, когда поляризация смещения отсутствует. Это увеличение эффективной массы полярона тем сильнее, чем больше так называемая константа связи а, характеризующая поляризуемость кристалла благодаря смещению ионов. Так, в предельных случаях слабой и сильной связи эффективная масса полярона большого радиуса удовлетворяет соотношениям [73] [c.198]

Наиболее интересные результаты получаются для поляронов малого радиуса, теория которых строится с учетом дискретного строения кристалла. Такое состояние может возникать при наличии избыточного электрона в узкой зоне проводимости или дырки в узкой валентной зоне ионного кристалла и при достаточно высокой поляризуемости смещения ионов. В этом случае при абсолютном нуле температур зависимость эффективной массы полярона от константы связи оказывается еще более сильной, чем в случае поляронов большого радиуса [c.199]

Для химика наибольший интерес представляют два первых тома справочника. В 1-м томе (издан в 4 книгах), посвященном атомной и молекулярной физике, собраны основные физические и химические константы, характеризующие атомы, ионы (радиусы, спектры, магнитные моменты, поляризуемость), молекулы (межатомные расстояния, энергии химических связей, барьеры внутреннего вращения, ИК-, КР-, УФ- и микроволновые спектры, оптическое вращение, поляризуемость, магнитные моменты), кристаллы (типы решеток, рентгеновские спектры, радиусы атомов и ионов). Том 2 (издан в 9 книгах) содержит сведения о свойствах веществ в их агрегатных состояниях давление пара, плотность и взаимная растворимость жидкостей, осмотическое давление, крио- и эбулиоскопические константы, диаграммы плавления твердых тел, термохимические данные и термодинамические функции, электрические и магнитные свойства, оптические константы. [c.14]

Однако отнюдь не всегда кристаллы обладают структурой, отвечающей максимальному координационному числу из возможных, так как соотношение радиусов является не единственным фактором, обусловливающим величину координационного числа. Так, в частности, поляризуемость ионов тоже существенно влияет на взаимодействия и на характер связи между частицами в кристалле. [c.125]

Из данных табл. 10 видно, что действительно существует связь между устойчивостью гидрата и молекулярными константами газа. Криптон и углекислота, обладающие очень близкими молекулярными константами, дают гидраты с почти одинаковой устойчивостью. Основным фактором, определяющим устойчивость гидрата, является поляризуемость. В ряде благородных газов устойчивость увеличивается с увеличением поляризуемости, хотя одновременно растет радиус и падает ионизационный потенциал. Гидрат А зНз устойчивее гидрата РНд, так как у АзНз поляризуемость больше, хотя дипольный момент и ионизационный потенциал меньше, а радиус больше, чем у РНд. То же можно заметить и у гидратов НгЗ и НзЗе. Наличие дипольного момента, повидимому, влияет на устойчивость гидрата. Гидрат ЗОа обладает такой же устойчивостью, как и гидрат хлора, хотя ЗОз имеет значительно меньшую поляризуемость. Ионизационные потенциалы и размеры молекул этих газов близки (последнее видно из того, что С1г И ЗОз образуют смешанные кристаллы р ]). Очевидно, что в данном случае наличие дипольного момента у ЗОа увеличивает устойчивость гидрата. Интересно отметить, что нет никакой про- [c.138]

ИЗОМОРФИЗМ (от изо... и греч. morphi - форма, вид), способность атомов, ионов или молекул замещать друг друга в кристаллич. структурах. В результате И. образуются твердые р-ры замещения. В-ва, к-рым присущ И., наз. изоморфными. Изоморфные в-ва могут кристаллизоваться совместно, давая смешанные кристаллы - изоморфные смеси. Эти смеси образуются лишь тогда, когда замещающие друг друга частицьг (атомы, ионы, молекулы) близки по своим эффективным размерам. Согласно правилу Гольдшмидта, образование изоморфных смесей с широким диапазоном концентраций возможно при тождестве знака заряда и близкой поляризуемости замещающих друг друга атомов (или ионов), если их ионные радиусы различаются не более чем на 15%. [c.189]

Поляризуемость аниона находится в тесной зависимости от ионизационного потенциала катиона, от которого поэтому зависят также соотношение между ионной и атомной (ковалентной) составляющими химической связи в кристалле и энергия кристаллической решетки. У кристаллических соединений, которые имеют одинаковый анион, но разные катионы с близким радиусом и одинаковым зарядом, по мере увеличения ионизационного потенциала возрастает поляризуемость аниоиа, происходит переход от ионной связи к ковалентной и возрастает энергия кристаллической решетки. Поэтому указанная совокупность факторов может оказаться полезной при оценке относительной химической устойчивости минералов. Использование ионизационных потенциалов как исходных величии для характеристики химической устойчивости минералов весьма удобно, так как значения ионизационных потенциалов известны для большинства катионов. [c.14]

ЧТО атом благородного газа располагается на поверхности в таком положении, что он 1 ходится в соприкосновении с наибольшим возможным числом ионов, а затем вычислил дисперсионную энергию между атомом и каждым соседним ионом решетки в соответствии с уравнением Лондона (65). Поляр язуемости и характеристические энергии он заимствовал у Майера[ ]. Характеристические энергии здесь не являются просто ионизационными потенциалами свободных ионов. Ионизационный потенциал измеряет только работу, необходимую для удаления электрона из замкнутой оболочки, но когда электрон удаляется с поверхности ионного кристалла, к этой работе надо прибавить работу, затрачиваемую против кулоновских сил притяжения свободного электрона и окружающих ионов. Майер оценил поляризуемости из экстраполированных показателей преломления ионных кристаллов, приписывая часть поляризуемости кристалла положительному, а часть — отрицательному иону. Ленель, следуя Лондону, разделил расстояние г на две части, принимая ( ,/2 равным гольдшмидтовскому радиусу иона и вычисляя с1 2 — радиус атома благородного газа—из расстояний в решетке в твердом состоянии. [c.283]

Адсорбент проявляе Т степь сильную специфичность по отношению к молекулярной адсорбции молекул групп В и D (по классификации [1,2, 4]) в том случае, когда на поверхность ионного кристалла выдвинуты катионы, особенно если это катионы с большим зарядом и малым радиусом, а отрицательный заряд рассредоточен в больших комплексных анионах. Сульфаты и цеолиты входят в число таких сильно специфических адсорбентов (адсорбентов П-го типа по классификации [1, 2]). В этом случае в теплоту адсорбции, наряду с песпецифическими взаимодействиями, большой вклад вносят специфические взаимодействия преимущественно с катионами адсорбента диполей, квадруполей и л-связей молекулы адсорбата. Этот вклад удобно выразить в виде разности теплоты адсорбции специфически адсорбирующейся молекулы группы В или D с теплотой адсорбции такой неспецифически адсорбирующейся молекулы сравнения группы А, которая при близкой геометрии имеет одинаковую теплоту адсорбции на неспецифическом адсорбенте [1, 2, 4]. Так, для квадрупольной молекулы азота молекулой сравнения может служить молекула аргона (теплоты адсорбции этих молекул на графитированной саже практически одинаковы), а для молекулы диэтилового эфира молекулой сравнения может служить молекула л-пентана, поскольку теплоты адсорбции этих молекул на графитированной саже также близки. Так как не всегда можно выбрать молекулу сравнения группы А, у которой теплота адсорбции на графитированной саже одинакова с теплотой адсорбции данной молекулы группы В или D, то удобно использовать интерполяционные методы, рассматривая зависимость теплоты адсорбции молекул сравнения от их поляризуемости [3, 37] или от числа содержащихся в них атомов углерода [3, 38]. Для -алканов эти зависимости линейны, что облегчает интерполяцию. [c.45]

В дальнейшем было установлено, что изоморфными следует считать такие вещества, сходство в структурах которых не ограничивается простым геометрическим подобием (такие вещества стали называть изотипными), но дополняется одновременно однотипностью химического состава (Мдг5104 и Ре25Ю4, АЬО СГ2О3). У соответствующих ионов или атомов изоморфных веществ зариды должны быть одинаковы, а размеры и степень поляризуемости — не выходить за известные пределы. Так, разница в радиусах ионов у силикатов при их взаимном изоморфизме не превышает обычно 15%. Изоморфные вещества характеризуются также наличием аналогичных или близких по своей природе сил химической связи. Они обнаруживают весьма характерное свойство, заключающееся в способности при совместной кристаллизации из растворов или расплавов образовывать вполне однородные кристаллы с переменным содержанием компонентов. Такие кристаллы получили название твердых рас- [c.62]

Сравнение ковалентных и ионных рефракций одних и тех же элементов показывает, что внешние электроны дают максимальный вклад в общую поляризуемость атома. Поэтому учет реальной полярности связи в рассматриваемой молекуле или кристалле должен привести к существенному изменению инкрементов рефракций, приходящихся на катион и анион . Здесь остановимся на законе изменения поляризуемости атома по мере его ионизации, который надо знать, чтобы рассчитывать рефракции полярных атомов для любых значений ионности связи. Для нахождения закона изменения поляризуемости можно воспользоваться взаимосвязью объемов и рефракций атомов. Изменение радиусов атомов по мере их ионизации легко находится методами Сандерсэна и Полинга. Полученные данные об изменении размеров атомов по мере их ионизации можно использовать для нахождения зависимости К=/( ) следующим образом. Для крайних точек-для ковалентного и ионного радиуса каждого элемента-находилось отношение к = Р./г , которое затем линейно интерполировалось (через 10% ионности) для промежуточной полярности связи. После этого ю% [c.176]

Взаимосвязь рефракций и радиусов ионов изучалась также Ваза-шеряой (1922), Лореитцем (1923) и Крамерсом (1923), которые впервые установили соотношение типа а = кг и использовали их для расчетов радиусов по рефракциям и наоборот. В последние годы интерес к установлению корреляции между ионными рефракциями и радиусами вновь возродился в связи с успехами в квантовомеханических расчетах электронной поляризуемости ионов и экспериментальном определении размеров ионов в кристаллах. [c.74]

А. Васаштерна из зависимост-и поляризуемости иона от его объема. Сам Гольдшмидт измерил межионные расстояния для большого числа кристаллов с помошью рентгеновских дифракционных методов. Он несколько уточнил значения Васаштерна, чтобы получить наилучшее совпадение наблюдаемых межионных расстояний с суммой радиусов. [c.123]

Количество ионов (атомов), непосредственно взаимодействующих с данным ионом (атомом) в кристаллической решетке, называется координационным числом. Наиболее часто наблюдаются координационные числа 4, 3, 6, 8. Обычно координационное число тем больше, чем меньше различаются размеры ионов или атомов. У металлов координационное число достигает 12. Охедует также иметь в виду, что кристаллы не всегда обладают структурой, отвечающей максимальному координационному числу, так как структура кристалла определяется не только соотношением радиусов ионов в решетке, но и степенью их поляризуемости. [c.45]

Свойства расплавленных солей, как и любых других жидкостей, определяются в конечном счете природой составляющих их структурных единиц — ионов, их зарядами, радиусами, поляризуемостями и т. п. Однако эта связь не является простой, поскольку в жидкости микрочастицы образуют единый коллектив. Свойства расплавленных солей, поэтому в значительной степени являются отражением взаимоотношений внутри большой совокупности ионов, образующих некоторую структуру, подобно тому, как свойства кристаллов отражают связи и взаи.моотношения совокупности ионов, образующих кристаллическую решетку. [c.29]

Более или менее надежные косвенные оценки возможны лишь в отдельных случаях. Например, константа диссоциации иона Fe lO4" (К 0,2 при 25° С и ионной силе [1 = 0,03) согласуется с предположением о наличии в нем двух молекул воды "между Fe3 и СЮ4", т. е. структура данного иона в разбавленном водном растворе отвечает, по-видимому, типу ионной пары. С другой стороны, рассчитанное по ди-польному моменту Ag 104 в бензоле (ц = 10,7) и поляризуемости ионов расстояние между центрами Ag и СЮ оказалось равным 3,09 А. Сопоставление с суммой ионных радиусов (1,13 + 2,36 = 3,49 А) показывает, что данный раствор содержит ионные молекулы (а не пары). Следует отметить, что расстояния между центрами ионов у индивидуальных молекул типичных солей всегда существенно меньше сумм ионных радиусов (определяемых из кристаллических решеток). Например, для КС1 имеем в кристалле 1,33+ 1,81 =3,14 А, а в парообразном состоянии — лишь 2,67 А. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология