Кристаллическая структура редких элементов

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.16]

Кристаллическая структура редких элементов [c.17]

Структура и параметры кристаллических решеток редких элементов представлены отдельно в каждом из разделов справочника. [c.17]

Для большинства неорганических кристаллических веществ характерно полимерное строение Молекулярные решетки встречаются чрезвычайно редко, что было установлено уже в первых рентгеноструктурных исследованиях. Тогда же было показано, что координационное число элементов кристаллической решетки, как правило, больше числа его обычной валентности (степени окисления), что позволяет рассматривать неорганические полимерные соединения как комплексные. Комплексные составляющие таких неорганических полимеров можно условно выделить на основании анализа кристаллической структуры. [c.671]

При плавлении льда водородные связи частично рвутся (примерно 10% всех связей) и часть молекул воды получает относительную свободу передвижения. Эти молекулы немедленно устремляются в полости кристаллической структуры, и в результате плотность заполнения пространства молекулами воды увеличивается, а объем вещества уменьшается. Уменьшение объема при плавлении (или соответственно его увеличение при затвердевании)-редкое свойство кроме воды, им обладают чугун и некоторые сплавы, а из элементов-только кремний, германий, висмут, сурьма и галлий. [c.133]

Кристаллическая структура и параметры решеток редких элементов [4, 5, 6, 224] [c.23]

Из этого краткого обзора мы видим, что аммиакаты. MX - NHj с /г большим, чем координационное число. М, должны, повидимому, встречаться редко и что п обычно равна 4 или 6 в зависимости от природы металла М. В этих аммиакатах молекулы NHg ( бра.чуют группу около атома М, причем такие группы M(NHg) часто дают вместе с анионами простые кристаллические структуры. Связь NH с М в аммиакатах более электроположительных элементов, как алюминий и магний, по своей природе в основном электростатическая. Это также установлено для Ni и Си измерениями магнитных моментов этих комплексов. Стабильность таких соединений сильно отличается 28 [c.435]

Дислокациям посвящено гораздо большее число работ, чем дисклинациям. Первые были обнаружены в обычных трехмерных кристаллах, в то время как дисклинации в подобных кристаллах, например образующих кристаллические структуры металлов, наблюдаются редко. Дисклинации возникают в упорядоченно ориентированных молекулах, называемых жидкими кристаллами. Кроме того, они являются важным структурным элементом во многих веществах с упорядоченной структурой, отличной от традиционных кристаллов, таких, например, как белковые оболочки вирусов [34]. Дисклинации можно наблюдать даже в узорах отпечатков пальцев, на шкурах полосатых животных, например зебры. [c.13]

Кроме упомянутых областей промышленного использования редких земель, ими широко пользуются в исследовательской работе. Вследствие уникальной атомной структуры этой группы элементов, многие их физические и химические свойства изменяются в зависимости от их кристаллической структуры и атомного строения. Почти все физические и химические свойства этих элементов определяются самыми удаленными от центра электронами. Именно эти удаленные от ядра электроны вызывают химические связи и перемещаются, когда происходят химические процессы. Редкоземельные элементы и элементы, подобные им, обычно имеют 3 электрона на внешней орбите, поэтому их валентность равна трем. Электронные структуры этих элементов в том виде, в каком они существуют в твердых солях, показаны в табл. 1. Начиная с церия, неполная внутренняя оболочка заполняется электронами. Эта внутренняя оболочка предохраняется заполненными оболочками 5х и 5р, которые расположены еще дальше от центра атома, и, следовательно, эти внутренние электроны играют ничтожную роль для сил сродства, удерживающих атомы в молекулах. Внутренние электроны обычно являются непарными и придают редкоземельным металлам и солям парамагнитные свойства. Даже будучи в твердом состоянии, внутренние электроны так хорошо защищены от внешних связующих электронов, что при первых грубых расчетах обусловливаемые ими энергетические состояния могут быть истолкованы теоретически точно таким же образом, как если бы [c.373]

Полиморфные превраи ения. Фазовые переходы, заключающиеся в изменении кристаллической структуры без существенной потери или накопления химических компонентов,, имеют большое значение в петрологии метаморфических пород для определения давлений и температур образования пород. Полиморфные переходы, обычные в геологии, такие, как арагонит— кальцит или кианит — андалузит — силлиманит, редко сопровождаются значительными изменениями распределения следовых или малых элементов, хотя некоторые полиморфные модификации изредка содержат больше микроэлементов, чем другие. Например, Сг иногда присутствует в умеренных количествах в кианите, но не в андалузите. [c.214]

Как указывалось в гл. 2, многие физические свойства очень чувствительны к присутствию примесей, и в стандартных учебниках по анализу рассмотрено много примеров применения неизбирательных методов [1]. Однако не все физические свойства можно привлечь для определения следов элементов (понятие следы относится к уровням концентраций менее 0,01%). Во-первых, точность измерения этих свойств не всегда достаточно высока (например, измерения температур замерзания и кипения, теплоты реакци , вязкости, поверхностного натяжения, упругости, скорости звука). Во-вто-рых, в настоящее время многие измерения еще очень сложны как теоретически, так и экспериментально (диэлектрическая релаксация, циклотронный резонанс, магнитоакустическое поглощение, внутреннее трение и свойств сверхпроводимости). Аналогично измерения оптических эффектов в твердых телах, включая люминесценцию, фотопроводимость и поглощение света, не всегда легко обеспечивают получение надежных данных о содержании примесей. В-третьих, другие свойства (например, восприимчивость или ширина линий спектра ферромагнитного резонанса) чувствительны только к определенным примесям в определенных основах. Не существует неизбирательного аналитического метода определения следов элементов, основанного на измерении магнитных свойств, поскольку структура пробы и присутствие компонентов в больших концентрациях по сравнению со следами играют доминирующую роль. В-четвертых, измерения термоэлектрических и некоторых механических свойств (вязкость, напряжение сдвига) можно использовать для подтверждения присутствия или отсутствия примесей, но их редко применяют как основной аналитический метод и поэтому они здесь не будут рассмотрены. Наконец, хотя многие свойства тела зависят от структуры, здесь не будут рассмотрены примеры обнаружения дефектов в кристаллических решетках (нанример, вакансий и дислокаций), поскольку эта тема слишком обширна. [c.376]

Один из основоположников геохимии. Основные научные работы посвящены физической химии природного минералогенезиса,. кристаллохимии и химии минералов, горных пород и земной коры. Сформулировал (1911) минералогическое правило фаз из п компонентов может совместно существовать не более п минералов. Вычислил (1914) кривую реакции образования волластонита из кальцита и кварца и применил физико-хи-мические представления к объяснению равновесных соотношений контактовых минералов. Вскрыл (1923—1927) важные соотношения между положением элементов в периодической системе и размерами их атомов и ионов. Установил законы образования различного типа кристаллических структур. Выдвинул (1923) основные положения теории геохимического распространения элементов. Разработал (1923—1924) геохимическую классификацию химических элементов. Особое внимание уделял изучению кристаллов оксидов редкоземельных элементов, а также зависимости твердости кристаллических веществ от их структуры. Исследовал (1929—1932) распространение редких элементов — германия (впервые обнаружил его в углях), скандия, галлия, бериллия и т. п. Будучи сторонником гипотезы об огненно-жидкой дифференциации Земли на геосферы, рассмотрел (1935—1937) ее в свете данных своих геохимических экспериментов о составе пород, метеоритов и оболочек Земли. Осуществлял научно-технические работы в области прикладной минералогии и химической технологии. Организовал производство алюминия из лаб-радоритовых пород Норвегии, калийных удобрений из биотитов. [c.146]

Ж.— в виде теллурического земного или метеоритного — встречается в природе редко. Ж. пластичный металл, легко поддается ковке, прокатке, штампованию и волочению. Его кристаллические модификации альфа-, гамма- и дельта-железо (табл. 1). До т-ры 769° С стойко альфа-железо, выше т-ры 769° С (Кюра точка) оно сохраняет кристаллическую структуру, однако теряет ферромагнетизм, переходя в дельта-железо при т-ре 911° С переходит в гамма-железо, а при т-ре 1400° С гамма-железо превращается в дельта-железо. Немагнитную модификацию железа, стойкую в интервале т-р 769—911° С, нередко наз. бета-железом. Однако его структура тождественна высокотемпературной модификации дельта-железа и не может рассматриваться как самостоятельная. Внешняя электронная оболочка атома Ж. имеет 3(г 48 электронов. Наличие незаполненного Зй слоя и его относительные размеры определяют многие физ. и хим. св-ва элемента. Так, взаимодействие нескомпенсированных спинов четырех иа шести электронов соседних атомов на небольших расстояниях, свойственных альфа-железу, создает области спонтанной намагниченности (домены), определяю- [c.438]

Ниже приводится сводная таблица параметров кристаллических решеток редких элемемгов. Более подробные сведения о структуре и параметрах кристаллических решеток элементов даны в начале каждого из разделов, посвященных отдельным элементам. [c.22]

Уран имеет очень высокий удельный вес (19,04 г/см при 25°) и образует три кристаллические модификации ниже точки плавления (1132°). Для него известен ряд интерметаллических соединений, например ивМп, иЗПз и т. д., но вследствие своей уникальной кристаллической структуры он редко образует твердые растворы. Уран химически активен и непосредственно реагирует с большинством элементов периодической системы. На воздухе его поверхность быстро покрывается желтой, а затем черной пленкой, не обладающей защитным действием. Тонкоизмельченный уран часто воспламеняется. Реакция с водой носит сложный характер с кипящей водой образуются иОд и водород последний реагирует с металлом, образуя гидрид, который способствует дальнейшим превращениям. Уран быстро растворяется в соляной (часто при этом остается черный осадок, ср. с торием) и азотной кислотах, но медленно в серной, фосфорной и плавиковой кислотах. Он не взаимодействует со щелочами. [c.548]

Рассмотрение кристаллических структур электроосажденных металлов показывает, что они, как правило, соответствуют структуре металлов, полученных металлургическим способом [16, 17]. В табл. 2.1 приведена часть периодической системы элементов — металлы, выделяющиеся из водных растворов, и их кристаллические структуры. Более редко встречающиеся типы структур приведены в скобках. [c.39]

Пределы изоморфизма и таким образом изоморфная емкость минералов будет зависеть не только от степени различия кристаллохимических свойств взаимозамещающихся элементов, но и от ряда других факторов. Среди последних весьма важную роль будут играть особенности кристаллических структур минералов. В ряде случаев особенности изоморфного вхождения редкого элемента в минералы, определяемые структурой последних, оказывают решающее влияние на всю геохимическую историю элемента па магматическом этапе. [c.203]

Один из основоположников геохимии. Осн. работы посвяш ены физ. химии природного минералогенези-са, кристаллохимии и химии минералов, горных пород и земной коры. Сформулировал (1911) минералогическое правило фаз из п компонентов может совм. суш(ест-вовать не более п минералов. Вскрыл (1923—1927) важные соотношения между положением элем, в периодической системе и размерами их атомов и ионов. Установил законы образования различного типа кристаллических структур. Выдвинул (1923) осн. положения теории геохимического распространения элем. Разработал (1923—1924) геохимическую классификацию хим. элем. Предложил (1926) систему эмпирических ионных радиусов и сформулировал первый закон кристаллохимии, определяющий зависимость структуры частиц от различных параметров. Исследовал (1929—1932) распространенность редких элем.— германия (впервые обнаружил его в углях), скандия, галлия, бериллия и т. п. Ввел (1925) термины ланта-ниды и лантанидное сжатие , получившее распространение в учении о хим. элементах. Иностранный чл.-кор. АН СССР (с 1924). [c.127]

Рентгеновское исследование металлов можно проводить на монокристаллах или поликристаллических образцах. Для работы над диаграммами состояния монокристаллы применяются редко, хотя они часто бывают нужны ДЛ1Я определения кристаллической структуры. В большинстве случаев работа над диаграммами состояния проводится на порошковых образцах, приготовленных шлифовкой хрупкого сплава или опиловкой вязкого образца. При работе методом Дебая-Шерера (рис. 134) из опилок приготовляют цилиндрический образец диаметром 0,3—1,0 мм. Оптимальная его толщина зависит от природы сплава и целей исследования. Для точного определения периода решетки образец должен быть тонким. Низкая рассеивающая способность легких элементов приводит к тому, что в этом случае лучше применять значительно более толстые образцы, [c.251]

На легкость, с которой кремнезем замещает другие минералы (но сам, как метаморфоза, редко видоизменяется в другие минералы), не обращалось большого внимания. Всегда появляется конечный продукт магматических реакций и генезиса цементов и вторичных структур в осадочных образованиях. Сам элементный кремний неизвестен в кристаллических породах, но его соединения с другими металлами и кислородом составляют 95,5 % земной коры. По близости к кислороду кремний отчасти напоминает четырехвалентный элемент — углерод, но образующиеся окислы существенно различаются по своим характеристикам, так как представлены соответственно твердыми соединениями и газами. С другой стороны, водородные производные кремния — так называемые силиконы — реагируют и сочетаются с металлами и углеводородами. Поэтому можно представить металлосиликоны как промежуточные соединения, лик-вирующие сульфиды и железо (II) в присутствии избыточного кислорода. [c.26]

Ионная связь образуется вследствие тенденции некоторых элементов к образованию электронной структуры инертных газов за счет отдачи илн пр 1соединения внешних электронов. При образовании ионной связи один или несколько электронов полностью или почти полностью переходят от одного атома к другому и взаимодействующие атомы приобретают противоположные по знаку заряды. В случае чисто ионной связи (встречающейся крайне редко) атомы удерживаются один около другого притяжением положительно и отрицательно заряженных ионов, и углы между связанными атомами определяются не столько природой элементов, сколько характером кристаллической упаковки н взаимным отталкиванием одинаково заряженных ионов [c.29]