Кристаллы элементарные ячейки металло

Чтобы получить ответ на этот вопрос, приходится обратиться к рассмотрению кристаллического строения алюминия, железа и их оксидов. Структура элементарной ячейки, или межатомные расстояния, в кристаллах алюминия и его оксида приблизительно одинакова поэтому оксид алюминия, образующийся на поверхности металла, крепко пристает к находящемуся под ним некорродированному алюминию. Окисленная поверхность образует защитный слой, препятствующий проникновению кислорода к металлу. Анодированная алюминиевая кухонная утварь имеет оксидный слой повышенной толщины, который получают, помещая алюминиевый предмет в условия, особенно благоприятные для протекания коррозии для этого его превращают в анод, на котором проводится электрохимическая реакция. [c.190]

Известно, что все металлы имеют кристаллическое строение, а для структуры кристаллов характерно правильное расположение отдельных атомов. Иными словами, кристаллы можно представить состоящими из множества периодически повторяющихся элементарных ячеек, образующих единую кристаллическую решетку (например, элементарная ячейка кристаллов алюминия или меди имеет форму куба). [c.213]

Если система однородна, т. е. в пределах ее не происходит каких-либо скачкообразных изменений свойств, и в то же время состоит из нескольких различных типов частиц, то она называется раствором. В широком смысле этого слова растворы могут иметь любое агрегатное состояние — газовое, жидкое или твердое. Газы могут смешиваться при не слишком высоких давлениях в любых соотношениях и независимо от их химической природы. Смешение происходит в результате свойственной всем макроскопическим системам тенденции к переходу в более хаотичное состояние. Этот вопрос подробнее рассматривается в следующей главе. Здесь отметим лишь, что так как межмолекулярные взаимодействия в газе невелики, этой тенденции ничто не противодействует, что и приводит к неограниченной смешиваемости газов. Существуют растворы и в твердом состоянии, например многие сплавы металлов, однако возможности их образования ограничены. Как нетрудно понять из предыдущего параграфа, твердый раствор может образоваться лишь, если два сорта молекул атомов или ионов могут заменять друг друга в элементарной ячейке кристалла. В дальнейшем в этом курсе речь будет идти только о жидких [c.120]

При действии же на графит фтора и таких окислителей, как азотная кислота, нитраты, хлораты и т. п. при сравнительно невысоких температурах происходит окисление углерода посредством отнятия четвертого металлического электрона. Таким образом, слои графита, состоящие из плоских шестиугольников, остаются неразрушенными, а атомы фтора, кислорода и других окислительных элементов размещаются между плоскостями, несколько раздвигая их. В таких соединениях элементарная ячейка кристалла графита ведет себя подобно атомам металлов. Иногда получаются даже солеобразные соединения, в которых роль одновалентного катиона играет атом углерода. С некоторыми металлами струк- [c.192]

Согласно современным представлениям о процессе электролитического осаждения металлов ионы металла после их подхода к электроду адсорбируются на его поверхности и одновременно разряжаются, превращаясь в атомы металла. Образовавшиеся атомы сразу же объединяются в элементарные ячейки, из которых складываются микрокристаллы. Однако разряд ионов металла протекает не на всей поверхности грани кристалла, а лишь в [c.125]

Промышленное производство алмазов было начато примерно в 1950 г., после того как были разработаны методы получения очень высоких давлений (свыше 50 000 атм) при высоких температурах (2000 °С). Кристаллизации искусственных алмазов благоприятствует добавление небольшого количества металла, например никеля. Весьма примечательно то, что длина ребра элементарной кубической ячейки кристалла никеля, содержащей четыре атома никеля в кубической плотнейшей упаковке, составляет 352 пм и почти равна длине ребра элементарной ячейки кристалла алмаза 356 пм, которая имеет 8 атомов углерода их порядок расположения показан на рис. 7.1. Искусственные алмазы содержат некоторое количество атомов никеля, замещающих пары атомов углерода. [c.174]

В некоторых неорганических кристаллах связь обусловлена главным образом электростатическим притяжением между положительными и отрицательными ионами. Поскольку кулоновские силы одинаковы во всех направлениях, относительные размеры ионов в значительной степени определяют упаковку ионов в трехмерной решетке. В различных кристаллах радиус одного и того же иона почти одинаков, так как силы отталкивания увеличиваются очень резко по мере того, как межатомное расстояние становится меньше определенной величины. Радиусы ионов галогенов и щелочных металлов можно вычислить довольно просто из размеров элементарной ячейки кристаллов галогенидов щелочных металлов, так как все они относятся к гранецентрированной кубической решетке, за исключением солей цезия, которые кристаллизуются в примитивной кубической решетке. [c.580]

Кристаллография белков использует метод изоморфного замещения, в котором кристаллы нативного белка погружают в раствор соли металла, для того чтобы позволить тяжелым атомам занять места в кристаллической структуре. Положения более легких атомов остаются практически неизменными таким образом, подобные производные с тяжелыми металлами оказьшаются изоморфными с исходной макромолекулой, т. е. они характеризуются той же пространственной группой и практически неизменными параметрами элементарной ячейки. Разница в интенсивностях 1ш Для изоморфных кристаллов целиком определяется вкладом различных тяжелых атомов, положение которых можно определить при помощи синтеза Паттерсона. Подобная информация от по меньшей мере двух дополнительных изоморфов позволяет рассчитать фазовые углы и, затем, распределения электронной плотности для кристаллов белков. [c.409]

Большинство окислов и сульфидов двухвалентных металлов образуют кристаллы, относящиеся к тину каменной соли, как это можно видеть из табл. 2. Решетка сернистого бериллия относится к кубическому типу, но обладает симметрией более низкого порядка (решетка типа цинковой обманки см. стр. 480). Окись бериллия кристаллизуется в гексагональной системе, элементарная ячейка которой оиределяется двумя постоянными решетки (стр. 482). [c.476]

Выбранные для первого исследования кристаллы фталоцианинов платины и меди оказались весьма удачными объектами, которые в настоящее время широко применяются для оценки разрешающей способности микроскопов. На рис. 45 показана элементарная ячейка кристалла фталоцианина платины, относящегося к моноклинной сингонии. Но крайней мере для низших порядков отражения рассеяние электронов от атомов металла значительно превосходит рассеяние от органической части молекулы, так что кристалл можно рассматривать как рыхлую решетку из атомов платины, вставленную в матрицу из атомов легких элементов. По габитусу это пластинчатый кристалл, с наиболее развитой плоскостью (001) (рис. 46). Угол между плоскостями (001) и (201) составляет 88°, поэтому кристалл будет лежать на горизонтальной поверхности так, что плоскости (201) будут почти вертикальны. Расстояние между ними, согласно рентгеновским данным, равно 11,94 А. [c.189]

Процесс восстановления катионов металлов в цеолитах связан с миграцией ионов в структуре. Катионы в цеолитах могут располагаться в различных участках, заселенность которых зависит от числа ионов М" и условий обработки кристаллов. Так, в цеолитах типа фожазита ионы Ni распределяются по местам S,, 8ц, Sj, Sj [110—112]. С увеличением степени дегидратации число ионов никеля, занимающих места Sj (гексагональные призмы), возрастает, однако оно не может превысить 12 катионов на элементарную ячейку [112] (для образцов, полученных из цеолита NaY). В цеолитах Ni- aX, где места SJ и S заселены Са , катионы по-видимому, также размещаются предпочтительно в местах Si[113], [c.170]

Последним нововведением в изучение структуры белков явилось применение метода изоморфного замещения , в результате чего надежда полностью расшифровать структуру некоторых белковых молекул с помощью данных рентгенографии стала более реальной. Этот метод основан на том, что в особые места белковой молекулы можно ввести тяжелые атомы, не изменяя размеры, симметрию и другие характеристики элементарной ячейки соответствующих кристаллов и не внося заметных изменений в координаты любых атомов . Тяжелый атом металла обычно находится в виде иона и, вероятно, замещает ионы Н" или ОН и, возможно, одну или несколько занимающих пустоты молекул воды, имевшихся в первоначальной структуре. Желательно, чтобы только один тяжелый атом приходился на молекулу белка. Введение тяжелого атома металла приносит огромную помощь при исследовании кристаллической структуры, что связано с большой рассеивающей способностью такого атома. Следовательно, заметное влияние окажет даже небольшое количество тяжелых атомов в элементарной ячейке, которая может содержать несколько тысяч атомов С, М, О и 8. [c.79]

Соединения состава MXg и MjX имеют различные координационные числа катиона и аниона. Это обстоятельство допускает большое число возможных расположений структурных единиц, но только два из этих расположений особенно распространены для ионных соединений структура флюорита aFj и структура рутила TiOa- Образованию первой структуры благоприятствует значение отношения радиусов, большее 0,732, а образованию второй —интервал значений от 0,414 до 0,732. Хотя исключения из этого правила довольно часты, оно все же в общем справедливо и структура флюорита характерна главным образом для кристаллов с небольшими фторидными анионами. Примечательно, что эта структура обнаружена у фторидов щелочноземельных металлов кальция, стронция, бария, а также кадмия, ртути и свинца. На рис. 6-64 изображена структура флюорита и отчетливо видна тетраэдрическая координация анионов. Эту структуру можно рассматривать как кубическую гранецентрированную решетку в отношении катионов, причем каждый из них, находящийся в центре грани гранецентрированной элементарной ячейки, ассоциирован с четырьмя анионами, расположенными внутри ячейки. Очевидно, дополнительно четыре аниона будут в эквивалентном положении в соседней ячейке. Таким образом, около каждого катиона имеется кубическое расположение анионов, его ближайших соседей, и они обусловливают для него координационное число 8. Антифлюоритовую структуру имеют халь-когениды лития, натрия и калия (в отличие от структуры флюорита положительные и отрицательные ионы взаимно заменены). [c.273]

До сих пор рассматривались только положения рентгеновских отражений и их наличие или отсутствие. Этих данных достаточно для того, чтобы судить о размере и форме элементарной ячейки и в некоторых случаях выявить части, а иногда и все элементы симметрии, имеющиеся у молекулы. Положения рентгеновских отражений можно измерить с большой точностью, и из них без особого труда можно найти значения параметров ячейки с ошибкой, не превышающей 0,001 А. При тщательно проводимом эксперименте размер ячейки кубического кристалла при заданной температуре можно определить с точностью до 0,00001 А. В приведенных в предыдущем разделе примерах положения рентгеновских отражений не давали никаких сведений о действительных величинах длин связей в молекулах. Однако в случае хлористого натрия (см. разд. 6.11) ясно, что кратчайшее расстояние между ионами хлора и натрия равно половине ребра ячейки. Таким образом, можно очень точно определить это межионное расстояние. Это справедливо и для многих других ионных кристаллов и для большинства металлов, но у ковалентных соединений межатомные расстояния редко определяются только размерами ячейки. Единственными известными [c.163]

Химически графит довольно стоек. Однако в атмосфере кислорода ои сравнительно легко сгорает с образованием диоксида углерода. При этом, естественно, происходит полное разрушение ТИПИЧНОЙ графитовой структуры. При действии же на графит фтора и таких окислителей, как азотная кислота, нитраты, хлораты и т. п., при сравнительно невысоких температурах происходит окисление углерода отнятием четвертого металлического-- электрона. Таким образом, слои графита, состояшие [1з плоских шестиугольников, остаются неразрушенными, а атомы фтора, кнслорода и других окислительных элементов размещаются между плоскостями, несколько раздвигая их. В таких соединениях элементарная ячейка кристалла графита ведет себя подобно атомам металлов. Иногда получаются даже солеобразные соединения, в когорых роль одновалентного катиона играет атом углерода. С некоторь1ми [c.351]

Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым и газообразным (рис. 1.1). Сбласть существования жидкости ограничена со стороны низких температур переходом в твердое состояние (точки сМ ), а со стороны высоких — переходом в газообразное состояние (точки с, е). Линия АК, разделяющая жидкую и газообразную фазы, заканчивается критической точкой, соответствующей температуре и давлению р р, выше которых невозможно существование жидкости в равновесии с паром. Линия равновесия жидкость — твердая фаза критической точки не имеет. У металлов температура плавления повышается с увеличением давления (кривая АВ) у льда, кремния, гер1иа-ния — понижается (кривая АВ ). Точка А на диаграмме состояния соответствует температуре и давлению, при которых в закрытом сосуде находятся в равновесии твердая, жидкая и газообразная фазы. Жидкости сочетают некоторые свойства как твердых тел, так и газов. Твердые тела бывают кристаллические и аморфные. По типам связи кристаллы подразделяют на атомные, ионные, металлические и молекулярные. Они обладают ближним и дальним порядками. Ближний порядок означает правильное расположение около фиксированного атома, иона или молекулы определенного числа ближайших соседей. Дальним порядком называется расположение частиц в определенной последовательности с образованием единой трехмерной решетки. При наличии дальнего порядка расстояние до любого атома кристалла вычисляется через параметры элементарной ячейки по формуле [c.7]

Первой целью изучения кристалла является определение размеров и формы элементарной ячейки, а второй — определение размещения частиц, составляющих ячейку, II расстояний между ними. Решение обеих задач облегчается благодаря знанию законов и фактичес-ких данных кристаллографии и неорганической химии. Так, например, ар-сенаты и фосфаты щелочных металлов [c.471]

Среди структур чистых металлов имеются представители, очень незначительно отличающиеся от структурного типа меди (кубической плотнейшей упаковки). Они получаются в результате незначительной, но заметной деформации. Так, наиример, структурный тип уМп может быть получен из структурного тииа меди в результате небольшого сжатия по оси четвертого порядка, а структурный тип — в результате небольшого сжатия по тройной оси. В этих структурных типах могут кристаллизоваться неупорядоченные бинарные фазы, причем составы их могут заходить за пределы составов 1 1. В случае упорядочения фазы может быть получено несколько новых структурных типов из одного исходного, в зависимости от состава и симметрии ее кристаллов. Причем одна элементарная ячейка новой структуры может соответствовать или одной ячейке старой стрзгктуры (см. структуры Сн и СнзАн, тип I в табл. 41, или нескольким (тип II). [c.308]

Вместо того чтобы распространять теорию двух взаимодействующих центров внутри молекулы на случаи, когда имеются три или более таких центров, целесообразнее рассмотреть свойства антиферромагнитных систем для более общего случая [83, 112]. Ряд неорганических соединений кристаллизуется в виде гигантских молекул , в которых элементарная ячейка не обязательно соответствует химическим молекулярном единицам. Например, ряд галогенидов двухвалентных переходных металлов образует смешанные соли с галогенидами щелочных металлов типа М М Хд (например, KNiFз), в которых каждый галоген является мостиком между нисколькими ионами переходных металлов и наоборот. В таких веществах магнитное разбавление может быть не вполне достаточным. В отличие от внутримолекулярного антиферромагнетизма в этом случае каждый парамагнитный ион взаимодействует с несколькими соседними, а каждый из соседей в свою очередь взаимодействует со своим набором соседей и так далее по всему кристаллу. Для наличия таких взаимодействующих наборов обычно необходимо, чтобы кристалл имел кубическую или близкую к ней симметрию. Пригодными расположениями являются также объемноцентрированные и гранецентриро-ванные кубические решетки и решетки типа шпинели, и окислы металлов, простые галогениды и некоторые комплексные галогениды являются наиболее существенными представителями класса соединений, у которых обнаружен решеточный антиферромагнетизм. В этих случаях ион металла окружен обычно октаэдром или тетраэдром из галогенов или ионов кислорода с общими вершинами, ребрами или даже гранями. Поскольку непосредственное снин-спиновое взаимодействие за счет перекрывания орбит металлов быстро убывает, когда расстояние между ионами металла превосходит сумму радиусов ионов, пе удивительно, что взаимодействие происходит через посредство кислорода или галогена (как в М—О—М), а не за счет непосредственного обмена. Это обстоятельство приводит к довольно удивительному факту, а именно к тому, что взаимодействие оказывается наиболее сильным не между ближайшими соседями, а между соседями через одного (это явление называется сверхобменом). На рис. 83 изображена схема обмена в МпО (гранецентрированная решетка), иллюстрирующая эти положения [107]. Поскольку спин парамагнитного центра в решетке антиферромагнетика направлен в противоположную сторону по сравнению со спинами всех его соседей, с которыми он взаимодействует, а спины этих центров в свою очередь антипараллельны спинам их соседей, то очевидно, что антиферромагнитная решетка состоит из двух взаимопроникающих ферромагнитных решеток со спинами, направленными в противоположные стороны. [c.405]

В первом приближении подбор можно вести по величине nejr для катиона с учетом ионного состава поверхности. Осложняющим обстоятель- ством являются отклонения от простой полярности в ионных кристаллах многоядерными катионами. Для твердых тел из-за наличия большого числа соседей эти нарушения нередко сильнее, чем для свободных молекул. Поэтому среди координационных решеток, в которых отсутствуют изолированные молекулы, структурными единицами в элементарной ячейке являются ионы или атомы. Полное преобладание электростатических сил имеет место преимущественно для твердых соединений щелочных металлов, — галогенидов, оксидов и т. д. Этот же тип преобладает и среди твердых соединений щелочноземельных металлов с галогенами, кислородом, серой. Уже для двухвалентных металлов нередки случаи, когда в решетке связь приобретает преимущественно гибридный характер и имеет значительную ковалентную составляющую. Это чаще встречается для соединений переходных элементов. Поэтому при переходе к трех-и четырехзарядным ионам появляется третий тип ускорения со своими законами подбора. [c.23]

Основные научные исследования относятся к области рентгенографии. Разработал (1935—1940) асимметричный метод определения параметров элементарной ячейки кристаллов, нащедщий применение в лабораторной практике. Изучал комплексные соединения бора с кислородсодержащими органическими лигандами (полиоксиди-карбоновыми кислотами, диолами и полиолами). Выполнил работы по расшифровке структуры и кристаллохимической характеристике моноборатов щелочных и щелочноземельных металлов, гексаборатов кобальта и никеля. [2, 6а] [c.205]

Цеолиты являются кристаллическими гидроалюмосиликатами щелочных и щелочноземельных металлов каркасного строения. В этих кристаллах атомы алюминия несут отрицательный заряд и находятся в тетраэдрическом состоянии. Катионы металлов, компенсирующие отрицательный заряд каркаса, и молекулы воды помещаются в полостях и каналах кристаллов цеолитов. Структурная формула цеолитов ближе всего соответствует элементарной ячейке (э. я.) следующего состава [I] [(AlOgUSiOa) ,] оуНзО, где /г — валентность металла W — число молей воды отношение у/х= т принимает значения от 1 до 5. [c.215]

Бик [67, 68] показал, что скорость гидрирования этилена на напыленных металлических пленках увеличивается по мере уменьшения теплоты хемо-сорбции водорода или этилена и что скорость этой реакции в некоторой степени зависит от предэкспоненциального множителя, который в свою очередь каким-то образом коррелируется с размером элементарной ячейки отдельного металлического кристалла. Наиболее активным металлом является родий причем показательно, что этот металл обладает наиболее металлическим ( -характером связей. В работах Вика также указывается на существование тесной связи между процентом d-характера металлов и их активностью нри гидрировании этилена. Так как процент ( -характера тесно связан с количеством блин айших соседних атомов в кристаллической решетке металла, то не удивительно, что существует связь (см. разд. 6.3.1) между активностью и параметрами элементарной ячейки кристаллической решетки металла. Некоторые исследования гидрирования этилена в присутствии сплавов Gu/Ni, Pd/ u и Pt/ u показали, что изменение активности катализатора вызывается скорее изменением фактора частоты, чем изменением энергии активации. Влияние электронного фактора на увеличение активности катализатора в явной форме не проявляется. [c.335]

Очевидно, что сведения, которые можно получить с помощью функции Паттерсона, недостаточны для определения полной структуры кристалла. В случае простых структур с помощью этой функции можно в значительной степени ограничить количество возможных положений атомов в элементарной ячейке и таким образом исключить многие неудачные исходные предположения в методе проб и ошибок, используемом для вычисления распределения электронной плотности. Для более сложных структур, таких, как макромолекулярные кристаллы, нет смысла прибегать к помощи функций Паттерсона, поскольку она не вносит в этом случае каких-либо существенных ограничений. Один из методов исследования таких кристаллов, приведенный в следующем разделе, заключается в сравнении дифракционных картин исследуемого и какого-нибудь изоморфного кристалла, в элементарной ячейке которого содержится небольшое число тяжелых атомов металла. Огновное различие между двумя картинами будет обусловлено дифракционными максимумами, возникающими при рассеянии рентгеновских лучей тяжелыми атомами. Поскольку число тяжелых атомов мало, функцию Паттерсона вполне можно использовать для определения положений этих атомов. [c.51]

Смотреть страницы где упоминается термин Кристаллы элементарные ячейки металло: [c.118] [c.507] [c.389] [c.514] [c.238] [c.199] [c.238] [c.311] [c.279] [c.661] [c.771] [c.795] [c.510] [c.693] [c.14] [c.56] [c.105] [c.250] [c.195] [c.197] [c.322] [c.394] [c.398] [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология