Олово кристаллические модификации

Олово встречается в трех аллотропных модификациях белого (наиболее распространенного), серого с другой кристаллической структурой, механически непрочного, рассыпающегося в порошок, и ромбического — очень хрупкого. Практическое применение имеет только белое олово ( -модификация). Выше 13,2° С и ниже 161° С оно устойчиво, но при более низкой температуре начинает постепенно переходить в серое олово (а-модификация). Оловянные изделия при этом разрушаются. Понижение температуры способствует превращению белого олова в серое. Переход ускоряется, если на поверхность белого олова попадают крупинки серого. Можно предполагать, что такие крупинки играют роль центров кристаллизации, способствуя появлению серой модификации. Явление это, напоминающее заболевание, раньше именовали оловянной чумой (из-за пятен, появляющихся на олове). [c.270]

На симметрию кристаллической решетки -элементов их (п - 1) -электроны практически не влияют. Но если атом металла содержит неспаренные -электроны, то эти электроны могут взаимодействовать с -электронами соседних атомов металла и образовывать дополнительные ковалентные связи. Аналогичное взаимодействие возможно и для р-элементов. В этих металлах существуют металлическая и ковалентная связи одновременно. Ковалентная локализованная связь обладает свойством направленности, а металлическая — ненаправленная связь. Поэтому первый вид связи обуславливает более упорядоченное состояние, а второй — менее упорядоченное, т. е. с большей энтропией. При более высоких температурах на структуре кристаллической решетки и свойствах простого вещества сказывается, в основном, наличие металлической связи. Понижение температуры приводит к уменьшению отрицательного энтропийного (—Т Д5) вклада в изменение энергии Гиббса и начинает преобладать более упорядоченная локализованная ковалентная связь. Типичным примером является олово. Так, стабильной модификацией олова при i > 13,2 °С является мягкий металл ( белое олово), в то время как при более низких температурах устойчивее серое олово, представляющее собой твердый и хрупкий порошок с кристаллической решеткой типа алмаза — кристалла, с ковалентной связью [c.321]

Основные характеристики некоторых, наиболее широко употребляемых полупроводниковых материалов приведены в табл. 34. Общим свойством всех указанных материалов является ковалентный или близкий к ковалентному характер связей, реализуемых в их кристаллах. Ширина запрещенной зоны зависит от энергии этих связей и структурных особенностей кристаллической решетки полупроводника. У полупроводников с узкой запрещенной зоной, таких, например, как серое олово, черный фосфор, теллур, заметный перенос электронов в зону проводимости возникает уже за счет лучистой энергии, в то время как для полупроводниковых модификаций бора и кремния требуется довольно мощный тепловой или электрический импульс, а для алмаза II — даже облучение потоками микрочастиц большой энергии или у-облучение. Лишь некоторые из полиморфных форм кристаллов обладают полупроводниковыми свойствами. Так, полупроводниковый эффект наблюдается лишь у одной из трех возможных полиморфных форм кристаллических фосфора и мышьяка и лишь у двух из четырех кристаллических модификаций углерода. [c.311]

Олово — полиморфно. В обычных условиях устойчиво белое олово (р-модификация), но при охлаждении до 13,2 °С оно переходит в серое олово (а-модификация). Белое оловО — сереб-ристо-белый металл, электрическая проводимость которого в 8 раз выше, чем у ртути. Серое олово.— полупроводник с алмазоподобной кристаллической решеткой (Л = 0,08 эВ). Плотность а-5п невелика (5,85 г/см ) по сравнению с плотностью р-5п (7,29 г/см ). При переходе, который ускоряется затравкой — кристалликами серого олова, р-модификации олова в а-модификацию удельный объем возрастает на 25,6 %, в связи с чем олово рассыпается в порошок. [c.275]

Олово имеет три кристаллические модификации. Как их можно получить (механическое разделение, обработка различными реактивами, изменение температуры и давления и т. п.) [c.56]

Сравнивая серу и ее гомологи с хлором, бромом и иодом, наблюдается по ходу сверху вниз в столбце в обоих группах повышение тенденции к полимеризации и образованию сложно построенных кристаллических структур это явление еще заметнее при переходе к V группе, т. е. к фосфору и его гомологам и далее оно видно очень ярко в IV группе для кремния, германия, олова и свинца. При движении сверху вниз в этих столбцах Системы возрастает металлический характер кристаллических модификаций. [c.205]

К атомным простейшим кристаллическим решеткам, в узлах которых размещаются атомы, ковалентно связанные между собой, относятся алмаз, графит, кремний, германий, а-олово (серая модификация) и др. Взаимная ориентация атомов у них опреде- [c.135]

Известны три кристаллические модификации олова а, р и 7. [c.192]

При повышении давления равновесия смещаются в сторону образования веществ, обладающих меньшим объемом, т. е. в состояние с большей плотностью, что большей частью сопровождается увеличением их твердости. Повышение давления вызывает эффекты, в некоторых отношениях обратные тем, которые наблюдаются при повышении температуры. Так, при повышении температуры увеличивается объем, а при повышении давления он уменьшается при повышении температуры возрастает энтропия, а при повышении давления обычно она уменьшается. Часто наблюдается, что переход в форму устойчивую при более высоком давлении повышает металличность и степень симметрии кристалла. В области высоких давлений часто наблюдается переход веществ в такие кристаллические формы, которые не устойчивы или даже не существуют при обычных давлениях. Так, лед при высоком давлении, начиная примерно с 2000 атм, может существовать (в зависимости от сочетания температуры и давления) в нескольких различных кристаллических формах, не существующих при обычных давлениях. Все эти формы обладают большей плотностью, чем обычный лед. Например, плотность льда VI почти в полтора раза больше плотности обычного льда. Подобно этому желтый фосфор, обладающий в обычных условиях плотностью 1,82 г/сл1 , переходит- при высоких давлениях в черный фосфор с плотностью 2,70 г/сж серое олово (а = 8п, структура алмаза, плотность 5,75 з/с ), являющееся неметаллическим веществом, переходит в белое металлическое олово (Р=8п, тетрагональная структура, плотность 7,28 г/слг ) желтый мышьяк (плотность 2,0 г/см ) переходит в металлическую модификацию с плотностью 5,73 г/б .и . При высоких давлениях алмаз ( = 3,51 г/см ) становится более устойчивой формой, чем графит ( = 2,25 г/см ), хотя при обычных давлениях эти соотношения обратны. [c.241]

Многие элементы существуют в различных кристаллических модификациях. Эти модификации могут значительно отличаться по плотности, и в таком случае каждой форме элемента соответствует свой молярный (атомный) объем. В качестве примера приведем данные об атомных объемах углерода и олова. [c.94]

Олово имеет три кристаллические модификации со следующими телшературами равновесных взаимных переходов [c.315]

Элементное состояние. Германий — хрупкое веш,ество серебристого цвета с металлическим блеском. Олово образует две кристаллические модификации. Выше температуры 13,2 °С ус- [c.377]

Кристаллическую модификацию можно получить возгонкой аморфного продукта . Для этого 2 вес. ч. олова растворяют в 1 вес. ч. концентрированной соляной кислоты и прибавляют 10 вес. ч. воды в раствор затем пропускают сероводород. Сульфид, выпавший при этом в виде аморфного осадка, отфильтровывают, промывают водой, спиртом, эфиром и высушивают при слабом нагревании в вакууме. Для возгонки его помещают в трехколенную трубку из тугоплавкого стекла. К последней присоединяют источник сероводорода. Осушенный в колонке с хлористым кальцием сероводород пропускают через нагретую до 730—750° трубку с сульфидом олова последний перегоняется в среднее колено трубки и ам его запаивают. [c.272]

Свойства. Олово представляет собой серебристо-белый блестящий металл, обладающий незначительной твердостью, но большой ковкостью, так что его можно прокатать до очень тонких листов станиоль). Его удельный вес 7,28, точка плавления 231,8°. В значительной мере оно улетучивается уже при 1200°, хотя точка кипения его лежит только при 2362°. Из расплава олово затвердевает обычно в виде тетрагональных кристаллитов. Кристаллическая структура Sn отчетливо проявляется, если его шлиф протравить соляной кислотой (муаровое олово). Хрустящий звук, появляющийся при сгибании оловянной палочки ( оловянный крик ), обусловлен трением кристаллитов друг о друга. Выше 161° олово превращается в другую, ромбическую, модификацию. В этой форме оно очень хрупко, так что его можно истолочь в порошок (лучше всего при температуре примерно 200°), а при падении с небольшой высоты оно разбивается на мелкие куски. На этом основано приготовление так называемого зерненого олова. Третья модификация — порошкообразное серое олово (уд. вес при 18° 5,75) — стабильна ниже 13,2°. Превращение в эту модификацию и обратный процесс происходят обычно с бесконечно малой скоростью. При переходе олова в серую модификацию оловянные предметы полностью разрушаются. В местах, пораженных превращением, они рассыпаются в порошок ( оловянная чума ). [c.511]

Кроме металлической формы олова, p-Sn (белое олово), известна другая модификация, a-Sn (серое олово), имеющая алмазоподобную структуру и обладающая полупроводниковыми свойствами. Эта кристаллическая модификация устойчива при температурах ниже 13,2 °С. Серое олово, в отличие от белого, твердое и хрупкое. При низкой температуре белое олово находится в метастабильном состоянии наличие затравки — кристаллика серого олова — способствует переходу p-Sn — a-Sn, и тогда металл превращается в серый порошок. [c.240]

Ниже остановимся только на полиморфных превращениях — фазовых переходах первого рода, связанных со структурными изменениями кристаллических веществ. На примере переходов модификаций углерода — алмаза и графита — и олова (элементы, расположенные в одной подгруппе Периодической системы) обсудим термодинамический, кинетический и структурный аспекты полиморфных превращений. [c.219]

В 0Д110К0мп0нентных стемах фазы состоят из одного вещества в различных агрегатных состояниях. Если вещество может давать различные кристаллические модификации, то каждая из них является особой фазой. Так, вода образует шесть различных модификаций льда, сера кристаллизуется в ромбической и моноклинической формах, существует белое и серое олово, известен белый, фиолетовый и черный фосфор. Каждая модификация устойчива в определенном интервале температуры и давления7Т гласто (У ГЗУ при К = 1 чис-ло степенёГсвободы будет [c.176]

Основные научные исследования посвящены изучению аллотропии элементов и соединений, в частности олова и сурьмы. Ввел понятие о физически чистом веществе, то есть веществе, состоящем только из одной полиморфной модификации, устойчивой при данных условиях, Доказал, что оловянная чума (разрущенне оловянных изделий при низких температурах) вызывается превращением обычного, белого олова в другую кристаллическую модификацию — серое олово. Провел количественное изучение влияния давления на физико-химические процессы в твердом теле. Автор биографии своего учителя — Я. X. Вант-Гофф (1912). [c.246]

В области сверхвысоких давлений (см. Высоким давлением обработка материалов) получены кристаллические модификации углерода (кубический алмаз, гексагональный лонсдэлеит), двуокиси кремния (моноклинный коусит и тетрагональный стишовит), нитрида бора (кубический боразон со структурой сфалерита и гексагональная модификация со структурой вюр-цита). При высоких давлениях увеличивается вклад металлической связи,что установлено для алмаза, кремния и германия. Кремний при давлении 123 ООО ат и германий при давлении 200 ООО ат приобретают структуру белого олова и св-ва металлов. Большое влияние на П. в м. и на кинетику фазовых превращений оказывают примеси, проникающее излучение (нейтроны, гамма - лучи), [c.219]

Свойства простых веществ и соединений. Для олова известны две аллотропические формы обычное кристаллическое белое олово (р-модификация), устойчивое выше 13,2° С, и а морфное серое олово (а-модификация), устойчивое ниже 13,2° С. Кристаллическое олово обладает одной особенностью. При сгибании оловянной палочки слышится характерный звук — оловянный крик . Превра-шенке белого олова в серое называется оловянной чумой , так как при соприкосновении с улсе превращенным металлом белое олово резко меняет свои свойства и рассыпается в порошок. При нагревании выше 161° С (лучше при 200°С) оно снова становится хрупким и легко измельчается. Свинец —темно-серый металл со структурой гранецентрированного куба. Серое олово — полупроводник (Д = 0,08 эВ). Изменение типа связи с преимущественно ковалентной (у германия) на металлическую сопровождается повышением пластичности простого вещества и понижением твердости свинец и белое олово легко прокатываются до тонких листов. Близость нормального потенциала водорода, свинца и олова объясняет малую скорость взаимодействия этих металлов с разбавленными кислотами (особенно в отсутствие кислорода). Усиление металлических качеств проявляется по отношению к воздуху и воде. Свинец ведет себя в обоих случаях активно и при доступе воздуха медленно взаимодействует даже с водой [c.331]

Изменения плотности, электропроводности и других физических свойств при плавлении показывают, что расплавы многих из этих элементов обладают более металлическим характером и их структуры имеют более высокие координационные числа, чем кристаллические модификации, устойчивые ниже точки плавления [5]. Изменение удельной электропроводности при плавлении показано на рис. 109. Значения энтропии плавления для них также гораздо выше, чем для истинных металлов, что указывает на отчетливо выраженное изменение структуры при плавлении [11]. Однако изменение структуры не заканчивается при температуре, немного превышающей точку плавления. Температурная зависимость атомного объе ма, электропроводности и магнитных свойств мышьяка показывает, что хотя структурный переход в значительной степени н происходит в интервале между точкой плавления (818°) и 850°, он не завершается даже при 1000°. Более легко этот переход происходит в случае 5Ь и В1. Исследование структуры расплавленных 51 и Ое методом дифракции рентгеновских лучей свидетельствует, что углы между связями не отклоняются от тетраэдрического столь сильно, как в белом олове. Таким образом, на структуру расплава в большей или меньшей степени влияют направленные ковалентные связи, ответственные за сетчатое или высокополимерное строение кристаллических модификаций. [c.262]

Исследовалось взаимодействие фениллития с металлическими магнием, ртутью, оловом, свинцом, мышьяком и сурьмой при кипячении в эфирном или эфирно-ксилольном растворе [207, 208]. Магний образует дифенил-магний (время реакции 4 часа, выход 13,8%), ртуть —дифенилртуть (время реакции 94,5 часа, выход 19,6%), свинец тетрафенилсвинец (110 час., выход 27%), мышьяк — трифениларсин (25 час., выход 4,2%), сурьма — трифёнилстибин (84 часа, выход 8,9%). В случае кремния (кристаллическая модификация) и висмута образования металлоорганических соединений в этих условиях не наблюдалось. Вероятное уравнение реакции [c.33]

Простые вещества. В ряду Ое—5п—РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий — серебристо-белый с желтоватым оттенком, внешне похож на металл, но имеет алмазоподобную решетку. Олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде 8-модификацни (белое олово), устойчивой выше 13,2°С это — серебристо-белый металл, кристаллическая решетка его тетрагональной структуры с октаэдрической координацией атомов. При охлаждении белое олово переходит в -модификацию (серое олово) со структурой типа алмаза (пл. 5,85 г/см ). Переход (3-> -сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6 %), в связи с чем олово рассыпается в пороиюк. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрированного куба. [c.422]

В периодической системе нет резкой границы между элементами с металлической структурой и элементами с ковалентной каркасной структурой (рис. 14-8). Это видно из того, что кристаллы некоторых элементов обладают свойствами, промежуточными между проводниками и изоляторами. Кремний, германий и а-модификация олова (серое олово) обладают кристаллической структурой алмаза. Однако межзонная щель между заполненной и свободной зонами в этих кристаллах намного меньше, чем для углерода. Так, ширина щели для кремния составляет всего 105 кДж моль (Как мы уже знаем, для углерода она равна 502 кДж моль .) Для германия ширина межзонной щели еще меньше, 59кДж моль а для серого олова она лишь 7,5 кДж моль Ч Металлоиды кремний и германий называются полупроводниками. [c.631]

М. X. Карапетьянц показал хорошую применимость этого ме тода сопоставленпя к большому числу веществ в кристаллическом состоянии, включая многие простые вещесра, окислы, сульфиды, галогениды и др. Рис. V, 5 иллюстрирует наблюдаемые соотно шения при сопоставлении температур, отвечающих одинаковым значениям теплоемкостей (Ср) алмаза, кремния, германия и олова (в а-модификации). Здесь в качестве эталонного вещества принят кремний. Для каждого из этих веществ зависимость имеет линейный характер, причем все прямые пересекаются практически в одной точке. Это объясняется тем, что все рассматриваемые вещества обладают кубической решеткой алмаза. Для свинца же, обладающего кубической гранецентрированной решеткой, такая [c.205]

В ряду Ое—8п—РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий—серое металлоподобное вещество. Хотя германий внещне похож на металл, он имеет алмазоподобную структуру. Олово в обычных условиях существует в виде (3-модификации (белое олово). Это серебристо-белый металл, имеющий кристаллическую решетку с искаженно октаэдрической координацией атомов. При охлаждении ниже температуры 13,2 °С белое олово переходит в а-модификацию (серое олово) с алмазоподобной структурой. Этот переход сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрированного куба (к.ч. = ]2). [c.188]

И сам углерод, и его аналоги могут существовать в нескольких аллотропических модификациях. Если для типичных неметаллов, например кислорода и серы, явление аллотропии связано с возможностью образования молекул различного состава, то в простых телах кристаллической структуры, например у у1 лерода, олова, кремния, аллотропия связана с возможностью построения кристаллических решеток различного типа. Так, в кристаллической структуре алмаза каждый атом углерода связан четырьмя связями с другими атомами таким образом, что все углы между связями равны 109,5°. Модель кристаллической решетки алмаза можно получить, если поместить атом углерода в центр тетраэдра на пересечении его высот и соединить его с четырьмя Е ершинами тетраэдра, поместив в них еще четыре атома углерода рассматривая каждый из этих атомов как центр нового тетраэдра, можно таким путем воспроизвести всю решетку. [c.95]

В зависимости от внешних условий (температура, давление) некоторые вещества способны существовать в нескольких состояниях с различной кристаллической структурой, называемых полиморфными модификациями. Так, графит и алмаз — полиморфные модификации углерода, серое и белое олово — модификации металлического олова, арагонит и кальцит — полиморфные модификации карбоната кальция СаСОз. [c.163]