Кристаллохимия и электронная структура

Кристаллохимия и электронная структура углеродных модификаций, описанных в литературе [c.6]

Кристаллохимия и электронная структура [c.18]

Данная монография значительно отличается от опубликованных ранее [1—10], где одни авторы делали основной упор на кристаллохимию карбидов и нитридов, другие — на термодинамические свойства, третьи — на их применение. В данной же монографии свойства этих соединений (термодинамические, механические, электрические, магнитные и сверхпроводимости) сопоставляются с их кристаллической и электронной структурой. На основе подобного анализа обсуждаются такие проблемы, как причины тугоплавкости, высокой твердости и прочности карбидов и нитридов, а также их специфических электрических и сверхпроводящих свойств. Многие недавние успехи в практическом использовании уникальных механических и электрических свойств этих материалов можно прямо связать с углублением нащих знаний о природе межатомных взаимодействий в них и роли дефектов в их структуре. [c.11]

Небольшой объем книги не позволил нам изложить такие важные и интересные вопросы, как энергетика и теория водородной связи, изменение характера химической связи при изменении термодинамических условий, превращения атомной и электронной структуры вещества при действии на него сверхвысоких импульсных давлений, зависимость физических свойств от химического строения кристаллов, результаты изучения химической связи магнетохимическими методами, а также с помощью электронной, радиоволновой и мессбауэровской спектроскопии. Причина такого отбора материала заключается в наличии достаточно подробных обзоров по ряду проблем (например, по водородной связи, по структурно-химическим приложениям мессбауэровской спектроскопии), в незавершенности основ теории вопроса (например, по изменению полярности связи в кристаллах под давлением или при нагревании), наконец в широко известном изложении материала в университетских курсах кристаллохимии (например, зависимость физико-химических свойств твердых тел от их строения). [c.229]

Структуру кристаллов изучают в разделах естествознания, называемых кристаллофизикой и кристаллохимией. Содержанием кристаллохимии является установление зависимости условий образования и физико-химических свойств кристаллов от их структуры и состава, изучение энергетики и выяснение природы химической связи в кристаллах. Основным методом исследований в кристаллохимии является рентгеноструктурный анализ, использующий явление дифракции рентгеновского излучения на кристаллах, открытое М. Лауэ и др. (1912). В последние десятилетия получили широкое распространение методы электронографии (дифракция быстролетящих электронов на кристаллической решетке) и нейтронографии (дифракция медленных, тепловых нейтронов на кристаллах). Каждый из этих методов обладает спецификой применения, ввиду чего совокупность их позволяет проводить структурные исследования самых различных образцов, существенно различающихся по своей природе. [c.319]

Все эти расчеты чрезвычайно трудоемки, Для их ускорения в последние годы стали широко применяться быстродействующие электронные вычислительные машины. В результате значительного усовершенствования методики рентгеноструктурного анализа и вычислительной техники в последние годы расшифрованы структуры многих сложных химических соединений. Результаты этих исследований являются фактическим материалом современной кристаллохимии. [c.117]

В чем же оно заключается Прежде всего, в легком проявлении церием четырехвалентности. Валентное состояние 4 + по устойчивости немногим отличается от 3- -для церия. Это легко объяснить недостаточной прочностью связи его двух 4/-электронов. Четырехвалентные соединения церия во многих чертах сходны с таковыми для других элементов IV группы — титана, циркония, гафния и тория. Веские доказательства приводит кристаллохимия например, фторид церия СеГ имеет одинаковую кристаллическую структуру с тетрафторидами прочих представителей подгруппы титана. Имеются, наконец, определенные черты сходства этих элементов и в металлическом состоянии. [c.191]

В кристаллохимии следует различать локальный и коллектив-, ный аспекты. Первый заключается в выявлении стереохимии отдельных структурных элементов кристалла, в то время как коллективный аспект учитывает их взаимодействие между собой и упаковку в кристалле. Оба аспекта одинаково важны в объяснении происхождения кристаллической структуры и ее свойств, хотя в литературе по кристаллохимии до сих пор обычно отдается предпочтение коллективному (кристаллическому) аспекту. Больше всего электронное строение влияет на кристаллохимию через ее локальный аспект и примером этого служит рассмотренная выше зависимость координации от электронных свойств ц. а. и лигандов. В следующем разделе это утверждение иллюстрируется также на примере анализа происхождения изомеров двухвалентной меди. [c.284]

Весьма детальная классификация элементов по кристаллическим структурам была дана в 1942—1960 гг. Г. Б. Бокием [160]. Он различает шесть основных типов структур элементов 1) гексагональную плотную упаковку, 2) кубическую плотную, 3) кубическую объемноцентрированную упаковку (металлические структуры), 4) молекулярные структуры, 5) ковалентные структуры с координационным числом K—S—N, 6) прочие структуры. Г. Б. Бокий отметил принадлежность водорода по кристаллохимическим признакам к группе галогенов, разделение элементов III группы на две подгруппы (бора—таллия и скандия—актиния), указал на своеобразие структур марганца, урана, индия, цинка, кадмия и ртути, объяснил повышенные значения da для структур цинка и кадмия эллипсоидальной формой атомов и высказал предположение, что алюминий, а- и р-таллий, свинец и индий в металлическом состоянии не отщепляют всех валентных электронов [160]. В этом плане кристаллохимия элементов была рассмотрена и в ряде других работ [32, 111] и др. [c.190]

Этой разницы в координации Мо и Ке нет в их тиолат-ных комплексах комплексы Ке(52С2РН2)з подобно Мо(52С2Н2)з и У(52С2РЬ2)з имеют форму тригональных призм. Детальный анализ расстояний и электронной структуры соединений этого класса был дан в одном из предшествующих выпусков Кристаллохимии . [c.44]

Специфические свойства монтмориллонита обусловлены особенностями его кристаллохимии и структуры частиц - кристаллитов и микроагрегатов. Кристаллохимическая структура моптмориллопоита исследовалась методами рентгеновского анализа, электрографии, электронной микроскопии и микродифракции, а также методами резонансной спектроскопии - ПМР, ЯГР. [c.61]

Но каждая из гипотез по-своему небезупречна. Например, непонятна причина образования кластера с высокой термодинамической стабильностью, обладающего замкнутой электронной оболочкой, тогда как природа уже на микроуровне обычно стремится к хаосу и беспорядку. Возникновение высокосимметричной структуры С о из осколков С также противоречит закону роста энтропии. Представляется энергетически маловероятным и синтез двух конденсированных бензольных колец с образованием Сю. И хотя многие предположения основываются на известных выкладках кристаллохимии, причина вышеперечисленных несоответствий лежит все-таки в электронных макроуровневых взаимоотношениях. [c.120]

Трп пирамидальные связи азот образует в гексаметилентет-рамине (ГМТ) N4( H2)g (рис. 18.2), который является чрезвычайно своеобразным веществом. И не только потому, что получается ири комнатной температуре с помощью очень простой реакции между КНз и НаСО, но п из-за необычности его кристаллохимии. Структура молекулы ГМТ неоднократно изучалась в кристаллическом состоянии с помощью рентгепо- и нейтронографии, а в парах — методом электронной дифракции (расстояние С—N 1,476 А, С—Н 1,088 А угол N N 113,6°, [c.551]

Пз(Р04)2 [20 . В этом ортофосфате, как и в ЗпоОРг и TIBO3. свободные электронные пары располагаются внутри каналов структуры. Геометрия таких структур в целом с учетом расположения ближайших соседей атома металла, а также вычисление молеку ярного объема, занимаемого анионом в некоторых оксидах, оксосолях и фторидах, показывают, что неподеленные нары можно рассматривать как группу , занимающую объем,, приблизительно равный объему 0 - или Р . Было предложено два способа систематизации кристаллохимии Sn(II) и других лементов с неподеленной парой. [c.334]

Естественно, что потенциальные возможности подхода [36, 37] не ограничиваются задачей определения элементного состава политипов. Современные вычислительные методы квантовой теории, как это мы попытались продемонстрировать в настоящей монографии, оказьшаются эффективными при решении проблем кристаллохимии, позволяют проводить корректные расчеты многих иных физикохимических свойств твердофазных систем. Отсюда, получаемая информация о фундаментальных электронно-энергетических состояниях политипов определяет перспективы описания явления концентрационного политипизма во взаимосвязи электронное строение — состав — структура — свойства. [c.109]

Описание конкретных структур заменяется в кристаллохимий описанием структурных типов, поскольку конкретные структуры, принадлежащие одному типу, отличаются друг от друга лишь линейными размерами осевых трансляций решетки и величинами тех осевых углов, которые заданы в определении кристаллической системы как скользящие. В основу описания структурного типа положены координационное число и координационный полиэдр как основные характеристики пространственной организации структуры, а также типичная плоская сетка с наивысшей ретикулярной плотностью заполнения Lhhi как основная энергетическая характеристика структуры. Потенциал взаимодействия такой сетки составляет более 90 % потенциала взаимодействия решетки, описываемого константой Маделунга. Размерный фактор привлекается к этому описанию как определяющий характер замещения пор в укладках основных (больших) частиц структуры. В кристаллах металлической связи при описании структурного типа указывают электронную концентрацию в качестве характеристики взаимодействия электронного газа с остовами атомов решетки. В стандартном описании структурного типа указывают также пространственную группу, число занятых в элементарной ячейке узлов и базис. Каждому структурному типу присваивается символ. [c.109]

Значительная часть структурных исследований, упомянутых ниже, посвящена определению строения силикатов и германатов редкоземельных элементов. Изучение структур этих соединений весьма важно по многим причинам. В частности, большой интерес для кристаллохимии представляет определение силикатных и германатных структур в ряду редкоземельных элементов с катионами, обладающими одинаковой внешней электронной оболочкой и поэтому слабо различающимися по своим химическим свойствам, но монотонно изменяющимися по величине от соединения к соединению. Использование точных методов оценки интенсивностей при исследовании этих структур позволило преодолеть некоторые затруднения, связанные с тем, что в изучаемых кристаллах вклады тяжелых атомов в рентгеновские отражения ряда соединений превышают вклады легких более чем втрое. Поэтому надежное определение координат легких атомов и достаточно точные величины межатомных расстояний могли быть получены только нри возможно более полных и точных экспериментальных данных. [c.108]

Кристаллохимия имеет дело в основном с химической природой кристаллов. Она ищет ответы иа в )-просы кг1Кова взаилюсвязь между свойствами частиц, слагающих кр[1сталл, и его структурой какие силы и причины определяют расположение частиц в конденсированном состоянии, свойства кристаллических веществ как происходит переход от мира атомов и электронов Б мир кристаллов, из микромира о макромир и т. п. [c.9]

Возможности использования фторидов в качестве составных частей стекла до конца еще не выяснены. (Снижение температуры плавления стекла при добавлении в него фторида может быть объяснено на оскове кристаллохимии. Раньше считали, что непрозрачность стекол и эмалей, содержащих фториды, объясняется наличием мельчайших газовых пузырьков, появляющихся в результате выделения SiF,[ из расплава. Однако последние исследования структуры опаловых стекол при помощи рентгеновских лучей и электронного микроскопа показали, что матовая фаза состоит из NaF, aFa и других кристаллов. До сих пор все же еще не удалось установить точные условия, при которых происходит высаживание фторидов в расплавах стекла (получение опаловых стекол) или растворение фторидов (получение фтор-кронгласа). [c.476]

Объем и надежность фактических данных по хемосорбции определяется в первую очередь спецификой и чувствительностью используемых методов исследования и притом главным образом новых физических методов. К сожалению, каждый из них дает представление только об одной или немногих особенностях хемосорбционных соединений. Так, например, дифракция медленных электронов дает прямые сведения о структуре поверхностного слоя оголенных массивных твердых тел (преимущественно монокристаллов), о расположении на поверхности и о кристаллохимии атомов и небольших прочных молекул (при заполнениях до 0 = 1). Электронные проекторы позволяют измерять работы выхода электронов из отдельных граней, последовательность их заполнения газом, знаки и величины заряда хемосорбированных частиц по их влиянию на работу выхода. Данные оза-ряженности хемосорбированных частиц дает также измерение контактных разностей потенциалов. Инфракрасные спектры позволяют обнаруживать некоторые характерные группы поверхности твердого тела (например, ОН-группы) и присутствие отдельных групп и типов химических связей в хемосорбционном слое. Электронный парамагнитный резонанс используется для обнаружения в твердом теле и на его поверхности (в том числе в двумерных хемосорбционных соединениях) радикальных форм с неспаренными электронами, для изучения степени локализации и окружения этих электронов . [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология