Кубическая гранецентрированная упаковка

Рис. 1,82. Плотнейшие упаковки шаров а—гексагональная б—кубическая гранецентрированная.

Простые вещества с сильно выраженным металлическим характером— за некоторыми исключениями — кристаллизуются в одном из трех структурных типов (разд. 1.5, 32.3.4.1) кубическая гранецентрированная решетка, кубическая объемноцентрированная решетка, гексагональная плотнейшая упаковка. [c.576]

Рис. 9. Кубическая гранецентрированная упаковка соприкасающихся сфер с центрированными гранями (по Гаю 18])

Если предположить, что ионы металла имеют сферическую форму, то структура таких кристаллов должна соответствовать плотной упаковке шаров одинакового размера. Возможны два способа плотной упаковки шаров кубическая (гранецентрированная) и гексагональная. Для шаров, упакованных в плотную гексагональную структуру, соотношение параметров с/а = 1,633. Все металлы с плотной гексагональной структурой имеют отношение с/а либо меньше, либо больше этой величины. Это говорит о том, что ионы металлов не имеют сферической формы, а являются либо сплюснутыми, либо вытянутыми вдоль оси с. Ближе всего к иде- [c.48]

Элементные вещества, Си — реш, гранецентрированная кубическая (кубическая плотнейшая упаковка, см, разд, 3,2), (Си—Си) = 256 пм Ag — реш, Си, d kg—kg) — 2Й8 пм Аи — реш, Си, (Аи—Аи) = 288 пм, [c.590]

Метод сопоставления экспериментальных кривых интенсивности с теоретическими, вычисленными по формуле (2.107), был использован Н. А. Ватолиным и Э. А. Пастуховым при исследовании структурных превращений в жидком железе, никеле и кремнии. Установлено, что в жидком железе возможен полиморфизм при 1550°С упаковка атомов в расплаве соответствует объемно-центрированной решетке, а при 1700°С размещение атомов в нем описывается кубической гранецентрированной структурой. В никеле и кремнии структурный переход происходит в процессе плавления этих веществ. [c.60]

Можно расположить шары третьего слоя по отношению к щарам второго слоя так, чтобы они не находились над шарами первого слоя. Тогда четвертый слой в точности расположится над первым слоем. Иными словами, расположение шаров повторяется по вертикали через два слоя. Такая структура носит название структуры с кубической плотнейшей упаковкой и обозначается А1. Кристаллы с такой упаковкой принадлежат к кубической сингонии (равноосный кристалл кристаллографическая система с тремя равными взаимно перпендикулярными осями). Если взглянуть на структуру А1 под некоторым углом, то она представится как фигура, у которой в каждой вершине куба и в центре каждой грани расположен шар. По этой причине структуру А1 называют та(<же гранецентрированной кубической решеткой. В любом направлении упаковка имеет совершенно одинаковый характер (т. е. структура изотропна). [c.115]

По-видимому, рассмотренных выше экспериментальных данных достаточно, чтобы сделать следуюш.ий вывод все металлы с плотнейшей кубической гранецентрированной упаковкой (К12) имеют тенденцию кристаллизоваться друг на друге с параллельной ориентацией на любой кристаллографической плоскости подложки при любом различии параметров решеток. [c.115]

Начнем рассмотрение со структур металлов. Для большинства металлов характерна максимально плотная упаковка частиц. Возможны два варианта плотнейшей упаковки сферических тел — кубическая гранецентрированная и гексагональная (рис. 1.82). [c.146]

Эти структуры отличаются расположением слоев шаров (показаны на рис. 1.82 в горизонтальной плоскости). При гексагональной упаковке шар каждого третьего слоя находится точно над шаром первого слоя. В кубической гранецентрированной структуре шары третьего слоя расположены над лунками между шарами первого слоя. В обоих случаях степень заполнения пространства шарами одинакова и составляет 74,05%- Координационное число атомов в том и другом вариантах структуры равно 12. Примером металла, имеющего кубическую плотнейшую упаковку, является медь, гексагональную — магний. [c.146]

Элементные вещества. Си-реш. гранецентрированная кубическая (кубическая плотнейшая упаковка, см. pa vt. 3.2), d (Си-Си)- 256 пм Af- реш. Си, rf(Ag-Ag) - 288 пм Au - реш. Си, j/(Au-Au) - 288 пм. [c.558]

Несмотря на явную сомнительность пренебрежения электронно-ионным взаимодействием, теория свободного электрона в состоянии объяснить многие свойства металлов. Так, ненаправленный характер связей ионов с электронным газом в металлических кристаллах объясняет их высокую ковкость и тягучесть. По этой же причине чистые металлы должны кристаллизоваться преимущественно в структурах плотнейших упаковок. И действительно, большая часть металлов имеет или гексагональную, или гранецентрированную кубическую плотнейшую упаковку, аналогичную приведенным на рис. III.1. [c.71]

Эти константы показывают, что в ряду рассматриваемых элементов, как и в других главных подгруппах, с увеличением порядкового, номера I энергия ионизации атомов уменьшается, радиусы атомов и ионов увеличиваются, металлические признаки химических элементов усиливаются. Наряду с этим зависимость свойств простых веществ (/ л, кип, плотность и др.) от 1 имеет более сложный характер. Это связано с тем, что при переходе от магния к кальцию и от стронция к барию происходит изменение структуры кристаллических решеток металлов Ве и Mg кристаллизуются по типу гексагональной решетки (плотнейшая упаковка), Са и 5г кубической гранецентрированной, а Ва— кубической объем но-центрированной. [c.262]

Металлы с кубической гранецентрированной и гексагональной решетками в твердом состоянии. Рентгенографические и нейтронографические исследования показывают, что металлы, обладающие в твердом состоянии плотной упаковкой атомов, после плавления сохраняют ее. Это объясняется тем, что при переходе в жидкое состояние электронная конфигурация этих металлов и характер связи не изменяются. Действительно, атомы алюминия при конденсации металлического пара теряют внешний Зр-электрон. Образовавшиеся ионы А1+, обладая 2р 35 -конфигурацией, упаковываются в гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = 4,04 Л. При плавлении электронная структура ионов не изменяется и плотная упаковка сохраняется. Незначительное уменьшение координационного числа связано с усилением трансляционной составляющей теплового движения атомов. Бериллий (конф. 15 2з ) и магний (конф. 2р 35 ) обладают высокими вторыми ионизационными потенциалами, поэтому при образовании кристалла их атомы отдают лишь один 5-электрон. Оставшийся второй -электрон придает сферическую форму однозарядным ионам, которые образуют в кристалле гексагональную решетку. При переходе в жидкое состояние электронная конфигурация ионов этих металлов и плотная упаковки существенно не изменяются. [c.176]

Так, например, в опытах Бернала и Кинга около 3000 стальных шаров диаметром около 6 мм каждый засыпалось в баллон, который за-тег>1 встряхивался и сжимался. Оказалось, что в случайной плотноупакованной структуре, которая возникает в баллоне, шары занимают примерно 64% объема баллона. В гранецентрированной кубической плотной упаковке шары занимали бы 74% объема. Отношение плотностей при гранецентрированной кубической и случайной плотной упаковках шаров равно 1,16. В тройной точке аргона, как показывает опыт, отношение плотностей твердой и жидкой фаз равно 1,15. [c.123]

Кристаллическую структуру шпинели можно рассматривать с позиций теории плотнейших упаковок. Анионы 0 образуют плотную кубическую гранецентрированную упаковку, а катионы Ме + и Ре + располагаются в пустотах. В элементарную ячейку входят восемь формульных единиц МеРе204. Таким образом, 32 аниона О образуют плотноупакованную кубическую гранецентри- [c.10]

Число п, равное 12, соответствует плотнейшим упаковкам — гексагональной или кубической гранецентрированной п = 8 — кубической объемно-центрированной п = б — простой кубической п = 4 — тетраэдрической. В геометрически подобных системах, таким образом, с различным размером глобул пористость и число контактов одной глобулы сохраняются. [c.61]

Тот факт, что кубическая плотнейшая упаковка в действительности является гранецентрированной кубической, можно увидеть из рис. [c.581]

Медь, серебро и свинец кристаллизуются в плотнейшей кубической (гранецентрированная решетка), а цинк и магний — в гексагональной упаковке. Щелочные металлы и вольфрам кристаллизуются в объемноцентрированной кубической решетке. [c.583]

Плотнейшие упаковки шаров а — кубическая гранецентрированная б — гексагональная [c.288]

Такие практически важные свойства металлов, как ковкость и пластичность, в значительной мере определяются типом их кристаллической решетки. В кубической гранецентрированной структуре (разд. 7.1) имеются четыре направления, перпендикулярные диагоналям куба, по которым могут скользить относительно друг друга плоскости, образованные атомами металла при гексагональной упаковке такое направление только одно. Поэтому металлы с кубической гранецентрированной структурой - у-же-лезо, кобальт, никель, медь - более пластичны и ковки, чем хрупкие металлы с кубической объемно-центрированной и гексагональной структурами - титан, ванадий, а-железо, цинк. [c.364]

Металлы и сплавы металлов кристаллизуются в форме металлических решеток. Узлы в металлической решетке заняты положительными ионами металлов (атомными остовами металлов). Все металлы, за редкими исключениями, кристаллизуются в одном из трех типов решеток, строение которых показано на рис. 51. При кубической плотнейшей упаковке атомных остовов формируется гранецентрированная решетка (рис. 51, а) при гексагональной плотнейшей упаковке — гексагональная решетка (рис. 51,6). Кристаллы щелочных металлов, бария и некоторых переходных металлов образуют объемно центрированную кубическую решетку (рис. 51, в). Названия решеток соответствуют упаковке атомных остовов в вершинах и серединах граней элементарного Куба (рис. 51, а), в виде гексагональной призмы (риС. 51,6) и в вершинах и геометрическом центре элементарного куба (рис. 51, в). [c.144]

В хлористом литии атомы хлора расположены в виде кубической плотнейшей (гранецентрированной) упаковки, причем каждый атом хлора находится в контакте с двенадцатью другими атомами хлора. Очень маленькие атомы лития входят в октаэдрические пустоты в этой решетке, и возникает расположение, в котором каждый атом лития окружен шестью атомами хлора и (поскольку вокруг каждого атома хлора имеется шесть октаэдрических дырок) каждый атом хлора окружен аналогично шестью атомами лития. Атомы лития также расположены в виде гранецентрированной кубической решетки, но они, конечно, не соприкасаются друг с другом точно так же они не соприкасаются одновременно со всеми шестью из окружающих их атомов хлора. Расположение атомов лития не является в действительности плотнейшей упаковкой, так как они не соприкасаются друг с другом, но их центры расположены таким образом, как если бы атомы касались друг друга. В структуре хлористого лития координационное число равно 6 1, а атомы лития и хлора образуют [c.227]

Рис. 12. Иллюстрация связи между гексагональными сетками рис. 9 и плоскостями (111) кубической гранецентрированной решетки с плотнейшей упаковкой атомов

При теоретическом анализе [96] показано, что модель сетчатого полимера в виде упакованных сфер можно применять, если величина пористости Р системы не менее 26 % (что соответствует кубической гранецентрированной упаковке микросфер при п=12). Максимальная пористость (66 %) такой среды соответствует га=4 (тетрдэдрическая упаковка). Приближение цилиндрических пор справедливо для систем с величиной пористости Р не менее 60 %. Величина пористости в области 30—78 % обратно пропорциональна координационному числу сфер соответствующей упаковки. При п=2 структура не будет пространственно устойчивой. [c.33]

Поскольку металлическая связь ненасыщаема и ненаправлена, мета. лы имеют координационные решетки с максимально плотной упаковкой. Как указывалось выше (см. рис. 65), для металлических простых веществ самых разнообразных по химической природе элементов наиболее типичны три типа кристаллических решеток кубическая гранецентрированная (к. ч. 12), гексагональная (к. ч. 12) и ку()ическая объемноцентрированная (к. ч. 8). Для большинства металлов характерна аллотропия. Это прежде всего связано с тем, что энергии кристаллических решеток различных металлических структур близки. Полиморфизм чаще проявляется у ii- и /-элементов (в особенности 5/), чем у S- и р-элементов. Это обусловлено энергетической близостью п — 1) d-, ns-, пр-состояний у ( -элементов и близостью 5/-, bd-, 7з-состояний у 5/-элементов. [c.233]

Поскольку металлическая связь ненасыщаема и ненаправлена, металлы имеют координационные решетки с максимально плотной упаковкой. Как указывалось выше (стр. 135), для металлических простых веществ самых разнообразных по химической природе элементов наиболее типичны три типа кристаллических решеток кубическая гранецентрированная (к. ч. 12), гексагональная (к. ч. 12) и кубическая объемноцентрированная (к. ч. 8). [c.256]

Действительно, кристаллическая структура металлов весьма сходна со структурой ионных соединений, построенных по принципу плотной упаковки, например, анионов в анионной нодрешетке. Как это характерно для ионных соединений (с ненаправленной и ненасыщаемой связью), координационное число атомов металла во всех наиболее часто встречающихся структурных типах является высокой величиной. Так, для гранецентрированной кубической плотнейшей упаковки характерно КЧ металла, равное 12. Это структура типа меди в ней кристаллизуется У Ре, р-Со, N1, Си, НЬ, Ag, Рс1, 1г, Pt, Ан, А1, РЬ, ТЬ. [c.253]

Получение и свойства. Строение кристаллических решеток. Получают эти металлы обычно электролизом расплавленных хлоридов, магний — также восстановлением оксида MgO углем в электрических печах и другими способами. Барий чаще всего получают алюминотермическим способом. Бериллий, магний и при высокой температуре кальций образуют кристаллы с гексагональной плотной упаковкой, а стронций и при низкой температуре кальций имеют кубическую гранецентрированную решетку. Для бария характерна объемноцентриро-ванная упаковка. Это различие решеток играет некоторую роль в нарушении закономерности различий плотности, температур плавления и других физических свойств. Атомы их, кроме бериллия, теряют два электрона, превращаясь в ионыЭ . Но их восстановительная способность слабее, чем у щелочных металлов. [c.275]

Наилучшее расположение ионов в структуре (т. е. расположение с самой низкой энергией) — это такое, которое обеспечивает максимальное число контактов между противоположно заряженными ионами и препятствует отталкиванию ионов с одинаковыми зарядами. Многие структуры представляют собой йлотные упаковки анионов, в октаэдрических пустотах которых расположены меньшие по размеру катионы. Хлорид натрия имеет гранецентрированную кубическую плотную упаковку хлорид-ионов (радиус 0,181 нм), раздвинутую для того, чтобы ионы натрия (радиус 0,098 нм) могли поместиться в октаэдрических пустотах (см. рис. 6.7, а). Для того, чтобы структура решетки была видна более отчетливо, на рис. 6.7, б изображены только центры ионов. Каждый хлорид-ион окружен шестью ионами натрия координационное число хлора равно 6. [c.134]

Металлы с кубической гранецентрированной структурой (например, медь, серебро, золото) более ковки и пластичны, чем металлы с гексагональной (титан, цирконий, гафний) или кубической объемно-центрпрованной структурой (ванадий, ниобий, молибден, тантал, хром, вольфрам). Большая, пластичность металлов с кубической гранецентрированной структурой объясняется тем, что слои с плотной упаковкой располагаются по четырем направлениям, перпендикулярным объемным диагоналям куба. Пластичность же металлов связана. с возможностью скольжения слоев атомов вдоль таких плоскостей. [c.165]

В каждом слое на рис. 59 центры половины сфер (ЛJ) образуют большие квадраты, тогда как центры другого набора сфер (Лз) находятся в центрах этих квадратов. Более того, при добавлении дополнительных слоев такая схема распространяется в трех измерениях с образованием набора гранецентрированных кубов они изображены на рис. 59 и в приложении на рис. 3. (Конечно, все сферы эквивалентны и любой из двух наборов может считаться образующим вершины кубов или центры граней этих кубов.) Поскольку структуру в целом можно получить при повторении простого гранецентрированного куба в трех направлениях, такие структуры называются гранецентри-рованными кубическими это другое наименование кубической плотнейшей упаковки. Гранецентрированпый куб является элементарной ячейкой такой структуры. [c.223]

В случае гранецентрированной кубической плотнейшей упаковки эквивалентным первому слою является четвертый слой. Поэтому период вдоль нормали к слою будет в три раза больше найденной высоты к. С другой стороны, он будеч [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология