Электронная концентрация

В качестве примера рассмотрим, при каких сочетаниях атомов меди и цинка возникает интерметаллид с объемноцентрированной кубической или гексагональной структурой. Поскольку медь (s ) имеет один, а цинк (5 ) два валентных электрона, электронная концентрация [c.255]

Как видим, по мере увеличения числа валентных электронов растворимость металлов в серебре падает. В случае же растворения в серебре золота (один валентный электрон 5 ) электронная концентрация не изменяется, поэтому золото и серебро растворяются друг в друге неограниченно. [c.253]

Подобному увеличению электронной концентрации в валентной зоне до 40% соответствует предельная растворимость металлов в серебре например, твердый раствор на основе серебра может содержать до 40% са, 20% 1п, 13,3% 5п или 10% 5Ь (табл. 34). [c.276]

Таким образом, удельная проводимость твердого тела равна произведению следующих величин заряда электрона, концентрации носителей заряда и их подвижности. Известно, что удельная проводимость полупроводников меньше удельной проводимости металлов. Из равенства (88) видно, что у полупроводников должна быть либо меньшая концентрация носителей п, либо мала их подвижность и. Для определения концентрации носителей заряда существует несколько методов, но наиболее широкое распространение получил метод, основанный на эффекте Холла. [c.122]

Состав и структура интерметаллидов. При преимущественном проявлении металлической связи состав интерметаллидов и нх структуру можно определить исходя из значений электронных концентраций. Так, для ряда интерметаллидов с кубической объемноцентрированной структурой электронная концентрация равна 1,5, с гексагональной структурой — 1,75. [c.255]

Джонс объяснил эти закономерности особенностями образования зон Бриллюэна. Сфера Ферми (т. е. значение максимальной энергии) приходит в соприкосновение с границей зоны Бриллюэна при определенном значении электронной концентрации. Дальнейшее изменение концентрации компонента с большей валентностью должно вызвать заполнение следующей зоны, поэтому решетка делается термодинамически менее выгодной, чем другая с незаполненной зоной. [c.511]

Так как электроны всех компонентов раствора входят в общий электронный газ, то валентность отдельных атомов утрачивает свое значение. Свойства решетки должны зависеть от среднего числа электронов, приходящихся на один атом. Эту величину называют электронной концентрацией. [c.510]

Как в атомных решетках структура решетки определяется валентностью (правило 8 — Л"), так и в металлах кристаллическая структура должна зависеть от величины электронной концентрации. [c.510]

Подобное увеличение электронной концентрации в валентной зоне иа 40 проц. соответствует предельному содержанию в твердом растворе на основе серебра, например, 40 проц. Сс1, 20 проц. 2п,13,3 проц. 8п, 10 проц. ЗЬ—т. е. по мере увеличения числа валентных электронов растворимость металлов в серебре падает. [c.77]

При таком объяснении предполагается, что изменения остальных факторов, от которых зависит энергия решетки, меньше, чем изменения энергии электронов вследствие начала заполнения следующей зоны, поэтому такого рода правила имеют обычно исключения. Например, если считать, что электронная концентрация определяет структуру решетки, то все металлы одной группы менделеевской таблицы должны иметь одинаковую структуру. Действительно, Ь1, Ма, К, КЬ и Сз кристаллизуются в объемноцентрированной кубической решетке, но Са и 5г в гранецентрированной, в то время как Ва — в объемноцентрированной. [c.511]

Естественно ожидать, что от величины электронной концентрации должны зависеть также термодинамические свойства твердых и жидких сплавов. Действительно, Юм-Розери показал, что кривые ликвидуса и солидуса для растворов различных элементов в одном растворителе совпадают, если вместо атомных процентов на оси абсцисс откладывать электронные (процент электронов, [c.511]

Основные параметры плазмы дугового разряда — температура Т и электронная концентрация Пе или парциальное давление электронов р,,. [c.36]

Эффективные значения электронной концентрации могут быть рассчитаны на основании измерения относительной интенсивности атомной и ионной линий одного элемента из формулы [c.37]

Эффективная температура и электронная концентрация дугового разряда в зависимости от кажущегося потенциа а ионизации металла, соединение которого введено в канал электрода [c.37]

Рис. 3.11. а — изменение электронной концентрации Пе в зависимости от радиуса разряда б — поле концентраций атомов цинка для двух концентраций его в пробе (%) / — 0,01 II — 0,3 [c.42]

Для повышения воспроизводимости количественных определений и снижения пределов обнаружения предлагаются различные способы стабилизации дугового разряда наложение магнитного поля, соосного разряду обдув свободно горящей дуги потоком газа помещение разряда в охлаждаемую трубку, которая ограничивает поперечное сечение разряда. Такие приемы не только стабилизируют дугу пространственно, но и изменяют параметры разряда — напряжение, температуру и электронную концентрацию, пространственное распределение и концентрацию элементов в облаке. В дуговом плазмотроне используется принцип стабилизации дуги потоком газа и стенками. [c.52]

Атомы водорода в гидриде палладия, углерода в карбиде железа могут находиться в состоянии ионизации и при пропускании электрического тока перемещаются в направлении к катоду. Доля участия различных типов связи меняется в зависимости от степени заполнения дефектных оболочек переходных металлов. Не случайно, например, карбиды и нитриды ( -металлов с сильно дефектными оболочками (Т1Ы, НГМ, Т1С, УС, ЫЬС) характеризуются максимальными температурами плавления, высокой твердостью, химической инертностью, что указывает на значительную долю ковалентного взаимодействия в этих фазах. Металлизация атомов неметалла способствует увеличению электронной концентрации в матричной решетке переходного металла, деформированной в процессе внедрения, что приводит к заполнению вакантных состояний в й-зоие ме- [c.383]

Температура и электронная концентрация [c.53]

Существование большой группы интерметаллических соединений разнообразного качественного и количественного состава, но сходных по физико-химической природе, обусловлено преимущественным влиянием фактора электронной концентрации. Все эти фазы обладают металлическим характером и кристаллизуются в структурах трех типов р-латуни (ОЦК), -латуни (сложная кубическая структура с 52 атомами в ячейке) и е-латуни (ГПУ). Тип кристаллической структуры определяется не свойствами взаимодействующих компонентов, а так называемой формальной электронной концентрацией (ФЭК), т. е. отношением общего числа валентных электронов (соответствующих номеру группы) к числу взаимодействующих атомов в формульной единице. Эти фазы называются электронными соединениями Юм-Розери. Впервые они были обнаружены в системе Си—2п, и в 1926 г. Юм-Розери выявил закономерности образования подобных фаз. Обычно электронные соединения образуются в системах, содержащих, с одной стороны, [c.385]

Помимо теплового заброса, электроны в зоне проводимости или пустые места в валентной зоне могут появиться благодаря специально введенным в кристалл примесям, изменяющим электронную концентрацию (количество валентных электронов, приходящихся на один атом). Например, введение атомов В в кристалл 81 повышает электронную концентрацию, и в зоне проводимости появляются электроны в то же время прибавление к 81 [c.137]

В качестве примера рассмотрим, при каких сочетаниях атомов меди и цинка возникает интерметаллид с объемноцентрированной кубической или гексагональной структурами. Поскольку медь (5 ) имеет один, а цинк (5 ) — два валентных электрона, электронная концентрация 1,5 возможна лишь для соединения среднего состава Си2п (т.е. когда на два атома приходится три валентных электрона). Электронная концентрация 1,75 возникает при составе интерметаллида Сы2пз (на четыре атома приходится семь валентных электронов). [c.278]

Из всего этого следует, что основой устойчивости рассмотренных фаз служат значения электронной концентрации, которые определяют собой предельный состав, при котором данная фаза стабильна. [c.387]

Металлические твердые растворы. Металлы характеризуются повышенной склонностью растворять металлы и в меньшей степени неметаллы. Эта способность — следствие предельной нелокализованности металлической связи. Вследствие дефицита электронов (см. рис. 75 валентная зона металлического кристалла может принимать некоторое число добавочных электронов, не вызывая изменений структуры и металлических признаков кристалла. Например, в кристалле серебра, атомы которого имеют по одному валентному электрону электронная концентрация (отношение общего числа валентных электронов к общему числу атомов в кристалле) равна 1. Но она может возрастать до 1,4 за счет электронов, вносимых атомами других элементов. [c.253]

Когда оба компонента бинарного соединения располагаются слева от границы Цинтля ив системе существует дефицит валентных электронов, доминирующей является металлическая связь. При этом возникают интерметаллические соединения с плотноупакован-ными кристаллическими структурами, обладающие металлидными свойствами. Формальные стехиометрические соотношения при этом не соблюдаются в силу ненаправлениости и ненасыщенности металлической связи, а также коллективного электронно-атомного взаимодействия из-за дефицита валентных электронов. Формульный состав этих соединений определяется размерным фактором и электронной концентрацией. В этом случае правило октета не выполняется, а разнообразие состава при сохранении плотной упаковки атомов в кристаллических структурах приводит к существованию соединений Курнакова АзВ, АВ, АВз, фаз Лавеса АВа, электронных соединений Юм-Розери и т. п. Таким образом, на основании положения компонентов бинарных соединений в периодической системе можно предвидеть характер химической связи, а следовательно, особенности кристаллохимического строения и свойства этих соединений. [c.55]

Скачкообразные изменения свойств элементов в подгруппах могут быть объяснены с точки зрения квантовой механики. С этих позиций следует, что все электроны атома, включая внешние, определенное время находятся в области, близкой к ядру. Можно говорить, что внешние электроны проникают к ядру через слой внутренних электронов. При одном и том же квантовом числе сте-т ень проникновения электронов, концентрация электронной плотности у ядра наибольшая для 5-электронов. Например, при п=3 степень проникновения электрона изменяется в пределах 3з>3р> >3(1. Эффект проникновения увеличивает прочность связи внешних электронов с ядром. Вторичная периодичность атомов элементов от 51 к Ое и от п к РЬ обусловлена проникновением 5-электронов под экран Зfli -элeктpoнoв у Ое и под двойной экран 4/ - и [c.92]

Детально изучен метод просыпки порошков в горизонтальную плазму дуги переменного тока. Метод применяется для анализа минерального сырья и имеет ряд преимуществ по сравнению с методом испарения из канала при равномерном вдувании порошка не наблюдается фракциошюго испарения, температура и электронная концентрация практически постоянны, для многих элементов интенсивность спектральных линий также не меняется во времени (рис. 3.15 и 3.16). Благодаря этому время регистрации [c.47]

Температура плазменной струи может изменяться в пределах от 5000 до 12000 К и выше в зависимости от величины тока, диаметра сопла, давления и свойств плазмообразующего газа, величины разрядного промежутка. Электронная концентрация зависит от тех же факторов и составляет 10 —10 см . Легко ионизирующиеся добавки в меньшей степени влияют на Г и Пе, и этот эф- фект не коррелирует с величиной ионизационного потенциала. [c.53]

В случае же растворения в серебре золота (один валентный электрон—3 ) электронная концентрация ие изменится, поэтому Аи и А растворяются друг в друге неограниченно. Образованию твердых растворов благоирипятствуют близость химических свойств, атомных радиусов и. типа кристаллической структуры исходных веществ. Несоблюдение одного из этих условий приводит к тому, что твердые растворы между ко.мпонентами образуются лишь в ограниченных пределах концентраций или же не образуются вообще. О предельной растворимости ряда металлов в N1 можно судить по данным табл. 13. [c.77]

Закоиомер]юстн образования этих соединений обычно обусловлены металлохимическими параметрами низшего порядка — размерным фактором и электронной концентрацией. Типичными представителями интерметаллических соединений являются электронные соединения Юм-Розери, фазы Лавеса, соединения Курнакова Последние со структурной точки зрения близко примыкают к твердым растворам, в чем проявляется единство непрерывности и дискретности при химическом взаимодействии. [c.78]

В отличие от гомогенного для гетерогенного катализа нет единой теории, позволяющей описать все наблюдаемые явления. Особенность гетерогенных каталитических реакций заключается в образовании на твердой поверхности катализатора хемосорбирован-ных (на активных центрах) комплексов, которые не способны существовать индивидуально и не могут быть названы промежуточными соединениями. Хемосорбционные комплексы одного из реагентов в дальнейшем вступают во взаимодействие с компонентами реакционной смеси, образуя продукты реакции и освобождая активные центры поверхности. Характер взаимодействия в значительной мере зависит от электронной структуры твердого катализатора. С этой точки зрения активные металлы с их легкоподвижиыми электронами обычно склонны к образованию относительно прочных поверхностных комплексов и поэтому каталитически малоактивны. Диэлектрики с ничтожно малой концентрацией свободных электронов плохо образуют поверхностные комплексы и потому также не отличаются каталитической активностью. А на поверхности полупроводников и малоактивных металлов, которые характеризуются промежуточными значениями электронной концентрации, хорошо образуются метастабильные ассоциаты, чем и определяется их высокая каталитическая активность. Эти представления позволяют связать каталитические свойства полупроводников с другими их параметрами электрической проводимостью, энергией активации электрической проводимости, особым состоянием поверхности и т. и. Так, например, промотирование сульфатами щелочных [c.236]

Элементохимия. Характер взаимодействия элементов друг с другом определяется в основном разностью их электроот-рнцательностей, электронной концентрацией (количеством валентных электронов, приходящихся на каждый атом в формульной единице вещества) п соотнощением атомных размеров взаимодействующих компонентов. Строго говоря, названные три фактора являются функцией положения элемента в Периодической системе. [c.361]

Различия между простыми и переходными металлами проявляются и в отношении электронной концентрации. Электронная концентрация представляет собой общее количество валентных электронов на один атом. Причем часть этих электронов обобществляется с образованием металлической связи, а некоторая их доля может участвовать в образовании ковалентной. Поэтому понятия электронной концентрации и концентрации электронов проводимости не всегда совпадают. У щелочных и щелочноземельных металлов валентные электроны полностью отданы в коллективное пользование. Поэтому ковалентная составляющая связи как в твердых, так и в л<идких металлах практически отс утствует. У переходных элементов общее число валентных электронов возрастает, но количество электронов, участвующих в образовании металлической связи, колеблется в тех же пределах (в среднем 1—2 электрона на атом). Это и определяет подобие кристаллических структур зр-металлов и -элементов (характерные для металлов плотные упаковки). Однако прочность связи в кристаллах -элементов значительно выше за счет усиления ковалентного взаимодействия, обусловленного возникновением — -связей. Возможность образования этих локализованных связей определяется дефектностью электронной оболочки, наличием вакантных -состояний у переходных [c.371]

В соединениях Курнакова сохраняется тип кристаллической структуры компонентов, однако свойства их качественно отличны от свойств компонентов. Именно по этой причине данные фазы представляют собой переходную границу от твердых растворов к соединениям. Образование соединений Курнакова регламентируется фактором низщего порядка-—размерным. Ни электронная концентрация, ни, тем более, электроотрицательность не играют здесь существенной роли, поскольку взаимодействующие компоненты близки по физико-химической природе. С термодинамической точки зрения существование упорядоченных твердых раств(зров (соединений Курнакова) возможно при низких температурах, когда энтропийным членом в выражении AG = AH—TAS можно пренеб- [c.380]

Образование фаз внедрения в отличие от твердых растворов внедрения сопровождается экзотермическим эффектом, иногда довольно значительным (например, для 2гНг АЯ= —169,3 кДж/моль, для Т1С АЯ= —183,5 кДж/моль). Это обусловлено уменьшением свободной энергии системы в процессе перестройки структуры. Возможность образования фаз внедрения регламентируется правилом Хэгга гэ гме 0,59, где гэ — радиус внедренного атома гме — радиус металла. Однако здесь размерный фактор играет не столь доминирующую роль, как при образовании соединений Курнакова и фаз Лавеса. Факторы более высокого порядка — электронная концентрация и разность электроотрицательностей — накладывают свой отпечаток на характер взаимодействия компонентов при образовании фаз внедрения. Разность электроотрицательностей здесь все же не играет существенной роли, так как металлид-ный характер фаз внедрения свидетельствует о практическом отсутствии ионной составляющей связи. Влияние электронной концентрации сказывается существенно, так как электроны внедренного неметалла обобществляются, попадая на вакантные с1- или /-орбитали металла, что приводит к образованию новой структуры с металлическими свойствами, в которой атомы неметалла также ме-таллизованы. [c.383]

В химическом отношении многие фазы внедрения (особенно не которые карбиды и нитриды) представляют собой инертные материалы, безразличные к действию сильных минеральных кислот, что открывает возможности их использования для изготовления деталей химической аппаратуры. Помимо этого, обработка поверхности металлов, позволяющая создать на ней карбидный, боридный или нитридный слой, не только улучшает механические свойства, но и повышает коррозионную стойкость. В определенном смысле фазы внедрения представляют собой новый этап в химической организации вещества. Их образование контролируется не только соотношением размеров атомов, но и фактором более высокого порядка— электронной концентрацией. Это приводит к еще большему качественному своеобразию продуктов взаимодействия по сравнению с исходными компонепг-. [c.385]