Структуры плотноупакованные

Рис. 14-1. Структура кристаллического аргона. Каждая сфера изображает отдельный атом Аг. Атомы Аг образуют кубическую плотноупакованную структуру (рис. 14-7) с расстоянием 3,8 А между центрами атомов.

Каково координационное число атома в металле с кубической плотноупакованной структурой В металле с гексагональной плотноупакованной структурой В металле с объемно-центрированной кубической структурой [c.641]

При внимательном рассмотрении плотноупакованных структур обнаруживается. [c.351]

Твердые тела, построенные из индивидуальных молекул, удерживаемых вместе силами слабого притяжения, называют молекулярными кристаллами. Благородные газы (Не, 1Че, Аг, Кг, Хе, Ни) при очень низких температурах существуют в виде молекулярных кристаллов, которые связаны слабыми межатомными силами. Например, Аг замерзает при — 189°С, образуя плотноупакованную кристаллическую структуру, показанную на рис. 14-1. К числу элементарных веществ, которые кристаллизуются с образованием молекулярных твердых тел, относятся галогены, например Вгг замерзает при - ТС с образованием кристаллической структуры, показанной на рис. 14-2. [c.601]

Напомним, что, согласно изложенному в разд. 7.3, ч. 1, анионы, как правило, имеют большие радиусы, чем катионы. Поэтому можно представить себе кристаллическую решетку ионного вещества в виде плотноупакованной анионной структуры, в которой тот или иной тип дырок занят катионами. Относительные размеры катионов и анионов определяют тип дырок, занимаемых катионами. Наиболее устойчивая структура достигается при максимальном числе контактов между катионами и анионами, что соответствует наибольшей суммарной величине сил электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами в кристаллической решетке ионного вешества. Однако устойчивая структура не может существовать при наличии прямых контактов между анионами, которые привели бы к появлению слишком больших электростатических сил отталкивания. Рассмотрим подробнее различные возможности на примере ситуации, когда небольшие катионы в точности заполняют тетраэдрические дырки, образованные плотноупакованным расположением анионов. Как было указано, такая ситуация возникает при условии, что отношение радиусов катиона и аниона rJr равно 0,225. При таком условии катион касается четырех окружающих его анионов. Теперь посмотрим, что произойдет, если размер катиона начнет увеличиваться, так что станет выполняться условие rJr > 0,225. В таком случае анионы раздвигаются, что уменьшает дестабилизующие контакты между ними, тогда как стабилизующие структуру катионно-анионные контакты сохраняются. Однако, когда отношение радиусов достигает значения 0,414, положение катиона в тетраэдрической дырке перестает быть устойчивым. Более устойчивым положением для катиона становится октаэдрическая дырка, находясь в которой он обеспечивает большее число [c.352]

Многие ионные соединения обладают структурой, которую можно представить себе как плотноупакованное расположение анионов с катионами, внедренными в октаэдрические или тетраэдрические дырки. Чтобы определить, какой тип дырок в анионной структуре занимает конкретный катион, следует прежде всего принять во внимание отношение радиусов катиона и аниона. В минералах часто наблюдается замещение ионов одного типа ионами другого типа, если те и другие имеют близкие значения ионных радиусов и одинаковые заряды. [c.365]

Кристалл 2п8 может рассматриваться как ковалентная каркасная структура, в которой каждый атом 2п связан с четырьмя атомами 5, а каждый атом 5 связан с четырьмя атомами 2п. Сульфид цинка обнаруживает свойства диэлектрика, хотя и не в такой мере, как алмаз. Вместе с тем его можно рассматривать как ионный кристалл, состоящий из ионов 2п" и 8" с координационным числом 4 каждый. Наконец, его можно рассматривать и как металлическую структуру (гексагональную плотноупакованную), построенную из анионов 8"", в которой половина тетраэдрических дырок (вакансий) занята ионами 7п" [c.527]

Говоря о различных путях исследования структуры жидкостей, следует назвать и метод прямого экспериментального моделирования жидкостей (Бернал, Кинг, Скотт), осуществляемый путем встряхивания твердых шаров в баллонах с нерегулярной шероховатой поверхностью. Исследования такого рода показали, что структура жидкости в большой степени определяется геометрическими факторами и близка к так называемой случайной плотноупакованной структуре (для такой структуры объем сфер составляет около 0,64 от общего объема, тогда как для регулярной плотноупакованной структуры коэффициент заполнения 0,74 заметим, что относительное различие плотностей регулярной и случайной плотных упаковок приблизительно равно относительному увеличению объема при плавлении аргона). [c.361]

Нефтяные коксы по дисперсности структуры отличаются значительной нестабильностью. Дисперсная структура коксов формируется из частиц коксового вещества и пор между ними и зависит от ряда факторов. Исследования показывали [49], что дисперсная структура возникает при делении фазы и коллоидного вещества на части. Первичной основой для построения структуры служат частицы коксового вещества, которые возникают на основе ядер молекулярной структуры, состоящих из плотноупакованных ядер углерода. Ядра в точках соприкосновения соединяются между собой и образуют пористый каркас. [c.86]

Сплав 8-Ь1 представляет собой смесь двух фаз преобладающей а-фазы (гексагональной плотноупакованной) и некоторого количества -фазы (кубической объемно-центрированной). Наблюдающиеся трещины проходят по зернам а-сплава, однако р-фаза подвергается пластическим разрушениям. Термическая обработка и изменение состава (например, понижение содержания алюминия), способствующие образованию Р-фазы, увеличивают стойкость к КРН. Состав фазы также может иметь определяющее значение установлено, что в ряде других титановых сплавов р-фаза склонна к КРН [37]. Механизм растрескивания,титановых сплавов находится еще на стадии обсуждения. Однако влияние структуры сплава, особенностей среды, а также действие посторонних анионов и приложенного напряжения в значительной степени сходно с влиянием этих факторов на поведение нержавеющих сталей (см. разд. 7.3.1 и 7.3.2). Это, по-видимому, свидетельствует об идентичности механизма КРН титана и нержавеющих сталей. [c.377]

Таким образом, в отличие от ковалентных и ионных соединений в металлах небольшое число электронов одновременно связывает большое число ядерных центров, а сами электроны могут перемещаться в металле. Иначе говоря, в металлах имеет место сильно нелокализованная химическая связь. Согласно одной из теорий металл можно рассматривать как плотноупакованную структуру из катионов, связанных друг с другом коллективизированными электронами (электронным газом). [c.105]

Структура и характер химической связи металлов и неметаллических элементов соверщенно отличны друг от друга. Строение металлов будет подробно рассмотрено в гл. 23. Здесь же следует лишь заметить, что в металлах каждый атом окружен большим числом ближайших соседей (обычно 8 или 12), причем атомы образуют плотно-упакованную структуру или структуру, близкую к плотноупакованной, например кубическую объемноцентрированную (см. рис. 11.15, ч. 1). В металлах валентные электроны легко перемещаются по всему кристаллу, что и придает металлам характерный блеск, а также высокие тепло- и электропроводность. [c.282]

Металлы имеют кристаллические структуры, в которых атомы располагаются как плотноупакованные сферы или какими-либо сходными способами. Например, кристаллическая структура меди характеризуется плотнейшей упаковкой, которая называется кубической плотнейшей упаковкой (разд. 11.4, ч. 1) каждый атом меди находится в контакте с 12 другими атомами меди. Ни у одного из металлов атомы не имеют столько валентных электронов, чтобы образовывать локализованные двухэлектронные связи с таким большим числом соседних атомов. В качестве другого примера рассмотрим магний. Он имеет только два валентных электрона, однако также окружен 12 соседними атомами магния. Если каждый атом должен обобществлять связывающие электроны со всеми соседними атомами, то эти электроны должны быть способны перемещаться из одной области связывания в другие. [c.360]

В твердом состоянии металлы обладают плотноупакованной или сходной структурой. Таким образом, каждый атом металла имеет несколько ближайших соседей. Атомные орбитали соседних атомов металла перекрываются, образуя молекулярные орбитали, которые простираются на всю кристаллическую решетку металла. Химическая связь приобретает максимальную прочность у металлов, каждый атом которых располагает шестью валентными 5- и -электронами. Сплавы обладают всеми характерными свойствами металлов, но состоят из двух или нескольких элементов. [c.366]

Описывать различие между октаэдрическими и тетраэдрическими дырками в плотноупакованных ионных структурах и на основании соображений об отношении радиусов катиона и аниона предсказывать, дырки какого типа должен занимать тот или иной конкретный ион. [c.366]

Октаэдрическая дырка (разд. 22.5)-внутренняя полость в плотноупакованной структуре атомов или ионов, образованная шестью атомами (ионами), которые расположены в вершинах октаэдра. [c.367]

Радиус сульфид-иона равен 1,90 А. Полагая, что сульфиды можно рассматривать как плотноупакованные структуры из ионов 8 , предскажите тип дырки, занимаемой каждым из следующих катионов (в скобках указан радиус катиона) а] (0,74 А) б) [c.368]

Наличие свободных электронов обуславливает хорошую электро- и теплопроводность металлов, их непрозрачность, блеск, ковкость. Металлические свойства проявляют элементы, легко отдающие электроны —в частности, элементы первых двух групп периодической системы. С увеличением числа валентных электронов межатомные взаимодействия приобретают ковалентный характер. Кристаллическая структура металлов часто является плотноупакованной, с координационным числом 12 (гранецентрированная кубическая решетка для Си, Ад, РЬ, гексагональная — для 2п и M.g). Некоторые металлы (щелочноземельные, вольфрам) кристаллизуются в объемноцентрированной кубической структуре. [c.177]

Физические свойства. Металлы имеют кристаллическую структуру, и для них характерны три типа кристаллических решеток кубическая гранецентрированная, гексагональная и кубическая объемно центрированная (рис. 28). Они являются плотноупакованными структурами. Электроны, осуществляющие металлическую связь, принадлежат не двум отдельным атомам, а свободно перемещаются по всему кристаллу. [c.233]

Бесконечная трехмерная структура, полученная чередованием слоев, расположенных согласно первому типу (...АВАВАВ... рис. 1.57, б), называется гексагональной Плотнейшей упаковкой (ГПУ), согласно второму типу (...АВСАВС..., рис. 1.57, в) — гранецент-рированной кубической (ГЦК) структурой. Плотноупакованные [c.85]

Атомы металлических элементов, как правило, имеют меньше валентных электронов, чем доступных для заселения орбиталей, другими словами, эти атомы являются электронно-дефицитными. Поэтому такие атомы имеют тенденцию обобшествлять электронную плотность с несколькими другими атомами, осушествляя этим способом свои максимальные валентные возможности. В большинстве металлов каждый атом окружен по крайней мере восемью ближайшими соседями , образующими одну из трех распространенных структур, которые показаны на рис. 14-7. В гексагональной плотноупакованной и кубической плотноупакованной структурах каждая сфера (атом) соприкасается с 12 другими сферами, 6 из которых находятся в общей плоскости с данным атомом и еще [c.605]

Литий и натрий с валентной электронной конфигурацией обладают ооье.мно-центрированной кубической структурой (рис. 14-7,и). Бериллий и магний с конфигурацией а кристаллизуются в гексагональную плотноупакованную структуру (рис. 14-7,6). Алюминий с конфигурацией имеет кубическую плотноупакованную структуру (рис. 14-7,в). [c.605]

Многие оксиды -элементов являются нестехиометрическими соединениями. Кристаллические решетки их, как правило, состоят из плотноупакованных оксид-ионов, причем часть пустот такой структуры заполнена ионами металлов. Существуют также и нестехиометрические оксиды, в рещетках которых пустоты заполнены избыточным, т. е. сверхстехнометрическим кислородом. Примером первых может служить Ре01 л (л = 0,05 т-0,10), вторых — и0г+ (х = 0,00 4-0,30). [c.439]

Структура смазок, загущенных твердыми углеводородами (церезинами, парафинами), отличается от структуры мыльнЬгх смазок. Твердые углеводороды в лабораторных условиях кристаллизуются из легких растворителей и некоторых фракций минеральных масел в виде орторомбических или гексагональных многоступенчатых пирамидальных кристаллов (рис. 12. 1, ж). Продольные и поперечные размеры этих кристаллов значительно превосходят их толщину. Каждый слой, образующий ступеньку такого кристалла, состоит из плотноупакованных молекул углеводорода толщина слоя — одна молекула. [c.656]

В работе [31] исследовано влияние твердой поверхности на надмолекулярные структуры в сшитых полимерах и найдено, что характер надмолекулярных структур определяется типом подложки и зависит от густоты пространственной сетки полимера. В этой работе впервые проведен послойный анализ на разных расстояниях от поверхности и показано, что по мере удаления от поверхности характер морфологии изменяется и наблюдается переход от мелкоглобулярной плотноупакованной структуры к крупноглобулярной структуре с агрегацией глобул. Влияние поверхности на надмолекулярные структуры распространяется на большое расстояние от поверхности. Лишь при удалении более чем на 160 мкм структура пленок, сформированных на твердой поверхности, становится аналогичной структуре в объеме. [c.70]

Экстремальное изменение термодинамических параметров смесей высокомолекулярных компонентов нефтяных систем объясняется на основе представлений, согласно которым при малых добавках трикозана структурообразование смеси определяется кристаллизацией наиболее высокоплавкого компонента смеси — нафталина [167]. Ассоциация нафталиновых молекул и сольватация ими асфальтенов сопровождается вытеснением примесных молекул трикозана на границу растущего структурного элемента. Такое концентрирование и сжатие молекул или ассоциатов парафина приводит к резкому уве личению теплоты плавления кристаллов на участке аб (рис. 6.10) и к исчезновению модификационных переходов. Научастке бв (рис. 6.10), очевидно, происходит расслоение системы с образованием несвязанных друг с другом плотноупакованных надмолекулярных структур парафина. Термодинамические данные, полученные на модельных смесях, подтверждают механизм структурообразования и изменения физико-химических свойств в реальных парафинонаполненных нефтяных системах. Из данных рис. 6.10 можно предположить, что на участке кривой вг происходит распад парафиновых структур и включение молекул трикозана в [c.155]

Уменьшение молярного объема до середины малого периода, несмотря на монотонное возрастание молярной массы, обусловлено более резким возрастанием плотности. Действительно, в 1А—И1А-группах располагаются металлы, обладаюш,ие плотноупакованны-ми структурами. Вследствие уменьшения атомных радиусов по периоду слева направо наблюдается уменьшение межатомных расстояний, что в совокупности с увеличением атомной массы и приводит к возрастанию плотности, а следовательно, к уменьшению молярных объемов. У простых вепдеств второй половины малых периодов, начиная с 1УА-группы, в соответствии с правилом 8—N реализуются рыхлые структуры с малыми координационными числами, что и приводит к резкому у.меньшению плотности несмотря на возрастание атомной массы. Поэтому молярные объемы во второй половине периода возрастают. Следуя этой закономерности, можно было бы ожидать, что наибольшими молярными объемами в пределах каждого периода должны обладать благородные газы (в кристаллическом состоянии). Однако вследствие образования плот-ноупакованных структур (хотя и обусловленных силами Ван-дер-Ваальса) плотность их кристаллов оказывается несколько выше ожидаемой, что и приводит к некоторому уменьшению молярного объема. У переходных -металлов с близкими по характеру упаковки кристаллическими структурами в пределах одного периода плотность варьирует в сравнительно небольших пределах с общей тенденцией увеличения от начала вставных декад к элементам УИ1В-группы (триады). С учетом монотонного возрастания атомных масс это приводит к относительному постоянству молярного объема. В ряду лантаноидов наблюдается монотонное уменьшение молярного объема, обусловленное возрастанием плотности вследствие уменьшения межатомных расстояний в кристаллах за счет лантаноидной контракции. [c.34]

Хотя относящиеся к неметаллам благородные газы тоже образуют плотноупако-ванные кристаллические структуры, характер связи между их атомами соверщенно не такой, как в металлах. Низкие температуры плавления элементов, принадлежащих к семейству благородных газов, отражают наличие слабых вандерваальсовьгх сил взаимодействия между их атомами. У других неметаллов число тесно связанных друг с другом атомов (ближайших соседей) обычно не превышает четырех. Поэтому они образуют менее плотноупакованные структуры, чем металлы. Например, азот, кисло- [c.282]

Наличие в кристаллической решетке многих минералов и других ионных соединений больших ионов приводит к образованию плотноупакованных структур, аналогичных тем, которые обсуждались в разд. 11.4, ч. 1. Плотноупакованные сферы, независимо от того, является ли их упаковка гексагональной или кубической, занимают 74% общего объема всей структуры. Остальные 26% приходятся на долю пустот между сферами, заполненных более мелкими ионами кристаллической решетки. Например, кристаллическая решетка ГезОз состоит из кубической плотноупакованной структуры, образуемой кислородными ионами О , в определенных пустотах которой размещаются ионы Ре . [c.351]

Минерал гематит РегОз имеет кристаллическую р< шетку с кубической плотноупакованной структурой из оксид-ионов, в полостях которой размеш ены ионы Ре . В каких дырках, тетраэдрических или октаэдрических, располо-жены ионы железа (Радиус иона Ре " равен [c.353]

Природа высоких скоростей ионного транспорта в рассматриваемых твердых электролитах окончательно не выяснена. Не вызывает, однако, сомнения тот факт, что причина кроется в особой кристаллической структуре этих соединений. Так, в структуре наиболее изученного твердого электролита a-AgI ионы 1- образуют плотноупакованную объемно-центрированную кубическую решетку, в пустотах которой размещаются ионы Ag+. На каждый ион Ag+ приходится 21 практически эквивалентное место. Таким образом, число катионных вакансий в решетке зна чительно больше числа катионов. Подрешеткч катионов серебра оказывается сильно разупорядоченной. Подобная разупорядочен- [c.109]

Участки резкого изменения проводимости твердых электролитов с переходом их в состояние ионных сверхпроводников (см. рис. V.6) можно рассматривать как следствие плавления катионной подрешетки. Часто, но не всегда, плавление катионной подрешетки сопровождается фазовым переходом. Например, для Agl на участке резкого изменения х наблюдается переход от вюрцитной структуры -Agl к плотноупакованной объемно-центрированной кубической решетке a-Agl. Ионный сверхпроводник можно представить в виде ажурного жесткого анионного остова, пропитанного катионной жидкостью . Иногда жесткий остов оказывает меньшее сопротивление движению катионной жидкости, чем анионы в расплаве электролита. Поэтому при плавлении твердого электролита возможно даже уменьшение проводимости. Количественная теория проводимости ионных сверхпроводников находится в стадии разработки. Этот класс электролитов привлекает в настоящее время особое внимание в связи с возможностями его широкого практического применения для создания новых типов источников тока, электрохимических датчиков и преобразователей, сверхъемких конденсаторов и т. п. [c.110]

В отличие от ковалентной и ионной связи металлическая связь является нелокализованной. В металлах небольшое число электронов одновременно связывает большое число атомных ядер, а сами электроны могут перемещаться. Металл можно рассматривать как плотноупакованную структуру из катионов, связанных друг с другом электронным газом. Вследствие нелокализованности металлической связи для ее описания лучше подходит метод молекулярных орбиталей. [c.232]

Однако строение твердого ГеС1з иное — это слои плотноупакован-ных ионов С1 в пустотах этой структуры располагаются ионы Ре с КЧ = 7. [c.126]

Физические свойства. Металлы имек т кристаллическую структуру, и для них характерны три типа кристаллических решеток кубическая гранецентрированная, гексагональная и кубича кая объемно центрированная (рис. 27). Они являются плотноупакованными структурами. В кубической плотноупаковашюй структуре атомные слои чередуются таким образом, что лишь четвертый по счету слой повторяет первый слой, т. е. характерно чередование по 1ипу AB AB ,. .., где А, В, С — условные обозначения С]юев. Многие металлы кристаллизуются в одной из двух кубических структур. Так, кристаллы щелочных металлов имеют кубическую объемно центрированную структуру, а металлы восьмой группы — кубическую гранецентрированную. [c.257]

Все элементы, располагающиеся слева от границы Цинтля, ха рактеризуются дефицитом валентных электронов, в силу чего в плот поупакованпых кристаллических структурах соответствующих про стых веществ доминирует металлическая связь. При этом граница Цинтля не является границей между металлами и неметаллами а лишь разграничивает элементы с дефицитом и избытком валент ных электронов, что определяет собенности кристаллохимического строения простых веществ. Обращает на себя внимание ряд исключений из правила 8—N. Так, свинец, расположенный справа от границы Цинтля, обладает плотноупакованной кристаллической решеткой с металлическим типом связи. Для последнего представителя УА-группы — висмута — характерно малое различие в межатомных расстояниях внутри слоя и между слоями 0,310 и 0,347 им, что фактически приводит к координационному числу 6. Ни одна из двух известных структур полония также не отвечает правилу К)м-Розери. Объясняется это тем, что с увеличением атомного номера элемента в пределах каждой группы возрастает количество элект- [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология