Кристалл по типу связи

Рис. 1.9. Классификация кристаллов по типу связей между частицами

Элементарной структурной ячейкой силикатов является кремнекислородный тетраэдр такие тетраэдры могут образовывать циклические, цепные, листовые и трехмерные каркасные структуры. Часть атомов кремния способна замещаться алюминием, но при этом компенсация заряда требует введения дополнительных катионов, что приводит к усилению электростатического вклада в химическую связь кристалла. На примере силикатов иллюстрируются четыре из пяти типов связи, обсуждавшихся в данной главе ковалентная связь между атомами кремния и кислородом в тетраэдрах, вандерваальсовы силы между силикатными листами в тальке, ионное притяжение между заряженными листами и цепочками, а также водородные связи между молекулами воды и силикатными атомами кислорода в глинах. Если включить в этот перечень еще никелевые катализаторы на глиняном носителе, то мы охватим и пятый тип химической связи (металлический). [c.640]

Классификация кристаллов по типу связи основана на изучении электропроводности, теплопроводности, температуры плавления, теплоемкости, состава продуктов разложения кристалла и продуктов реакций с другими веществами. [c.162]

Кристалл Тип связи Частоты колебаний, сж-> [c.282]

Типы кристаллических решеток. Образование кристаллов из молекул или атомов сопровождается выделением энергии, которая называется энергией кристаллической решетки. Последняя определяется как энергия, выделяющаяся при образовании моля кристалла из частиц, находящихся в газообразном состоянии и удаленных друг от друга на расстояние, исключающее их взаимодействие. От величины энергии кристаллической решетки зависят механические и тепловые свойства кристаллов. Величина энергии кристаллической решетки зависит от типа связи между узловыми частицами в кристалле. Различные типы связи проявляются в зависимости от того, из каких именно частиц—ионов, молекул, атомов — построена данная кристаллическая решетка. [c.69]

Растворимость веществ существенно зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления. Причины различной растворимости веществ пока не выяснены, хотя их связывают с характером взаимодействия молекул растворителя и растворенного вещества. Например, известно, что молекулярные кристаллы, структурными единицами которых являются молекулы с ковалентным неполярным типом связи (сера и др.), практически нерастворимы в воде, так как энергия разрушения кристаллической решетки настолько велика, что не может быть компенсирована теплотой сольватации, которая очень мала. [c.63]

Для промежуточных случаев, когда в заметной степени проявляется и ионная, и ковалентная составляющие связи, обсуждение строения кристалла можно начинать либо с постулирования ионной, либо ковалентной связи, а затем провести уточнение с учетом примеси другого типа связи. [c.98]

Кристаллы со смешанными связями. Существует большая группа твердых веществ, в кристаллах которых одновременно реализуются разные по типу связи. При оценке свойств такого кристаллического тела необходимо вводить поправку на дополнительное специфическое взаимодействие. Так, в молекулярных кристаллах типа NH3, Н2О, НС1, на ряду с силами Ван-дер-Ваальса действуют и силы водородной связи, следствием чего служит относительное повышение прочности таких твердых веществ, а также температур их плавления. [c.80]

Атомные кристаллы (рис. 1.9, а) построены из нейтральных атомов, между которыми возникает ковалентная связь. Это весьма прочный тип связи ее энергия составляет (8—12). 10 кДж/моль. Кроме того, ковалентная связь отличается направленностью , что сообщает телам, обладающим такой структурой, очень большую твердость, высокую температуру плавления, малые испаряемость и растворимость, низкие тепло- и электропроводности. Таковы углерод (алмаз), бор, кремний и некоторые органические вещества. [c.37]

Применение формулы Борна (39.16) затруднено, если не установлен структурный тип кристалла, без чего неизвестна постоянная Маделунга. Надо знать также равновесное расстояние в кристалле. В связи с этим чаще используют формулу, предложенную А. Ф. Капустинским. Как показал Капустинский константа Маделунга зависит от числа ионов в формуле соединения Х/и (для хлорида натрия Х/и=2, для хлорида бария Zm = 3 и т.д.). Отношение all,ni=K есть величина примерно постоянная для всех ионных кристаллов (/if iO,87). Принимая также, что Ге=Г1 + Га, имеем вместо (39.16) [c.169]

Для объяснения межатомных и межмолекулярных взаимодействий в кристаллах, жидкостях и газах достаточно ознакомиться с пятью типами химической связки ковалентной связью в неметаллах, металлической связью, ионной связью, водородной связью и вандерваальсовым взаимодействием. Каждый из этих типов связи определяет ту или иную прочность взаимодействия между атомами. Рассмотрим их подробнее. [c.601]

Переходные типы связи в кристаллах [c.118]

Соединения с водородной связью по своему строению занимают промежуточное положение между низкомолекулярными и полимерными соединениями. Представление о полимерных соединениях в дальнейшем используется лишь для соединений с ковалентным типом связи, хотя кристалл соли или решетку металла можно было бы рассматривать тоже как полимерное образование. Кроме того, термин полимерные не отражает механизма образования соединения. Ведь для описания типичных свойств таких соединений совершенно несущественно, происходило ли его образование из мономерных единиц путем конденсации или полимеризации (разд. 33.7). [c.356]

На основании анализа спектров ЭПР, полученных для стекол, подвергнутых термообработке, судят о тонких изменениях в структуре стекла при его последовательной кристаллизации об искажении структурных полиэдров, изменении координационного состояния ионов, характере симметрии и типе связи в кристаллах. [c.162]

В кристаллах с ковалентным типом связи образование вакансий обусловлено обрывом химических связей и появлением ненасыщенных валентностей у атомов, находящихся на границе с вакансией. Поэтому вакансия несет на себе некоторый электрический заряд. [c.169]

Кристаллические тела классифицируются или по симметрии кристаллов, например кубические, тетрагональные, ромбические, гексагональные, или по осуществляемому в них типу химической связи ионные, ковалентные, металлические, вандерваальсовы. Оба этих вида классификации взаимно дополняют друг друга. Классификация по симметрии более удобна при оценке оптических свойств кристаллов, а также каталитической активности кристаллических веществ. С другой стороны, оценку теплот плавления, твердости, электропроводности, теплопроводности, растворимости удобнее проводить на основании типа связи в кристалле. [c.73]

Константа решетки для всех типов связи в кристаллах — величина аддитивная, т. е. практически представляет собой сумму более или менее постоянных величин, характерных для двух частиц, связанных между собой, а именно их эффективных радиусов . [c.123]

Однако имеются определенные затруднения при использовании этого способа классификации. Так, в ряде кристаллов реализуется больше чем один тип связи как между соседними частицами в узлах решетки, так и в структуре самих частиц. Например, в кристалле графита атомы углерода в каждой плоскости связаны друг с другом ковалентными связями, а между плоскостями действуют силы Ван-дер-Ваальса. Сульфат натрия — ионный кристалл, однако в ионах 50/ действуют ковалентные силы. Тем не менее с определенным приближением большинство кристаллов можно отнести к одному из следующих четырех типов согласно реализуемым в них химическим [c.73]

Созданию электронной теории катализа на полупроводниках посвящены работы Ф. Ф. Волькенштейна. В этой теории рассматривается полупроводниковый катализатор, представляющий"собой идеальный кристалл, образованный ионами с оболочкой инертного газа. При отличной от абсолютного нуля температуре в зоне проводимости такого кристалла имеются электроны, обеспечивающие свободные валентности на его поверхности. Эти электроны участвуют в образовании связей адсорбирующихся частиц с поверхностью кристалла. Возможны три типа связи. 1. Слабая гомеополярная связь, обеспечиваемая валентным электроном одного из адсорбирующихся атомов, затягиваемым в зону проводимости кристалла. 2. Прочная гомеополярная связь, в которой кроме этого электрона участвует электрон кристалла, переходящий на локальный энергетический уровень, возникающий в запрещенной зоне кристалла в результате адсорбции. 3. Ионная связь, образующаяся при переходе валентного электрона адсорбированного атома в решетку кристалла. Наиболее реакционноспособны состояния со слабой связью, так как они характеризуются ненасыщенными валентностями. [c.279]

Учение о периодичности позволяет по-новому рассмотреть вопрос о взаимосвязи всех объектов химии. В этом свете понятие хими-ческий элемент является самым общим или наиболее абстрактным понятием. Конкретные понятия— простое и сложное вещество — с ним связаны как частное с общим. Критерии их классификации могут быть либо общими (тип связи, тип кристаллов), либо отличаться, если в основу классификации положены какие-либо физические или химические свойства, объединяющие соединения по [c.48]

Что же касается общетеоретических вопросов, то при описании многих тем школьного курса химии учение о периодичности позволяет глубже раскрыть их содержание. Так, при изучении водных растворов следует обратить внимание на свойства растворителя (вода) и свойства растворяемых веществ (типы связи, строение молекулы, степени окисления), которые определяют такое свойство веществ, как их растворимость, поведение в воде (электролитическая диссоциация, гидролиз, окисление—восстановление). При описании состава химических соединений следует обратить внимание на взаимосвязь классификации соединений по составу с положением элементов в системе (совокупность свободных атомов, номер группы и периода). Это дает возможность устанавливать связи между разными классами соединений (оксиды, фториды, хлориды, гидриды, интерметаллиды) и видеть особенности каждого из них по составу (насыщенные или ненасыщенные молекулы), по агрегатному состоянию и строению (водородные соединения неметаллов, как правило, газообразны при обычных условиях, гидриды типичных металлов — ионные кристаллы) и т. п. [c.71]

Соединения металлов с водородом, называемые гидридами, являются преимущественно ионными, В гидридах щелочных металлов, например КН или NaH, происходит перенос отрицательного заряда к атому водорода. Гидриды щелочных металлов обладают кристаллической структурой типа Na l (см. гл. 1). В соединениях ВеН , MgHj и AIH3 обнаруживается своеобразный тип связей с мостиковыми атомами водорода. В кристаллах этих соединений каждый атом Н равноудален от двух соседних атомов металла и образует между ними водородный мостик. Во всех случаях, когда на атомах Н имеется избыточный отрицательный заряд, он используется для образования второй связи с еще одним атомом, если у последнего имеются неиспользованные возможности образования связей. Отрицательно заряженные атомы Н имеются и в NaH, но в данном случае [c.318]

Одноэлектронный вариант. Единственный электрон атома А, посаженного на поверхность, уже не является его собственностьк), а принадлежит всей системе (рис. 39,/). Электрон атома А затягивается в решетку, его облако деформировано, что и обусловливает связь между А и кристаллом—одноэлектронная связь типа молекулярного иона (непрочная связь). [c.162]

Второе ограничение, с которым связаны приведенные выше электростатические расчеты, состоит в том, что они применимы лишь к тем случаям, когда адсорбция происходит в центре кубической грани кристалла типа ЫаС1, Любое отклонение от этого условия может приводить к (Повышению прочности электростатической связи. Углы и ребра кристаллов, другие кристаллографические грани, нарушения решетки и т. д. могут служить активными центрами , где происходит сравнительно сильная электростатическая адсорбция ионов. О проблеме активных центров будет упоминаться также в разделе V, 12. [c.35]

Заметим, что в выражении (Х.7) изменение энтальпии АЯ>0, следовательно, это выражение относится, собственно, к эндотермическим реакциям, в которых образование новых молекул, новых химических связей происходит за счет энергии, подводимой извне, например при увеличении давления и при нагревании. При этом энтропийный член уравнения (Х.7) возрастает, и, если температура достаточно велика, то достигается неравенство 7 А5>АЯ. При этом А/ <0, т. е. процесс идет самопроизвольно. Так, реакции восстановления водородом фторидов, бромидов и хлоридов металлов типа ШРб + ЗН2= Ш+6НР являются эндотермическими реакциями. При повышении температуры величина АР для реакции восстановления всех галидов понижается и для многих из них уже при 500 К становится меньше нуля (рис. 48). Благодаря этому уже ниже 300 К наблюдается образование металлического вольфрама на поверхности таких металлов как медь и никель (или ионных кристаллов, вроде флюорита и фторида лития, а также атомных кристаллов типа алмаза) при восстановлении гексафто- [c.148]

Мы видим, что аморфные вещества не являются разупорядо-ченными кристаллическими веществами. И, таким образом, кристаллическая модель не может отражать природу аморфных веществ, так же как кристаллическая решетка не может содержать никакой информации о структуре аморфных веществ. Кристаллическая модель твердого вещества не отражает существования направленной составляющей связи, соединяющей структурные единицы твердого вещества. Между тем давно известно, что природа кристаллов определяется в конечном счете именно этим фактором. В самом деле, тип кристаллической структуры определяется характером межатомной связи и кристаллические структуры издавна классифицируются по типу связи ковалентной, водородной или ионной, металлической, молекулярной — ван-дер-ваальсовской. При этом различают координационные, каркасные, слоистые, цепочные и островные структуры. [c.162]

На рис. 12 приведены плоскостные схемы всех рассмотренных типов кристаллических решеток. Однако, принимая такую классификацию кристаллов, всегда нужно иметь в виду, что характер разных связей даже в одном и том же кристалле может быть не одинаковым и классификационные признаки не всегда четко и хорошо выражены. Наряду с кристаллами, относящимися к одному из четырех рассмотренных видов связи, существуют кристаллы с различными переходными и смешанными формами связи. Это, например, целиком относится к кристаллогидратам, в которых встречаются одновременно ионный тип связи между катионами и анионами соли, ковалентная связь между атомами, входящими в состав аниона, а также полярные связи внутри молекул воды и ионоди-польная связь молекул с ионами. [c.34]

Тепловая энергия может вызвать образование дырки рядом с дефектом в нестехиометрических кристаллах типа /// и IV. Под действием электрического поля дырки в нее может попасть электрон из рядом расположенной частицы (или связи). Это равносильно перемещению дырки, что обусловливает способность кристалла проводить электрический ток. Такого типа кристаллы также являются полупроводниками. Проводимость, вызванная наличием положительных дырок, называют проводимостью р-типа (от positive — положительный) проводимость п-типа (от negative — отрицательный) вызвана перемещением [c.176]

При дальнейшем повышении давления несколько выше 10 ГПа, отмечен еще один переход в модификацию, имеющую простую кубическую структуру с параметром а 0,237 нм и расчетной плотностью 3,83 г/см Исследование черного фосфора нейтронографически показало, что в нем имеются два типа связи ковалентные и ван-дер-ваальсовы. Сжимаемость по. этим связям различна на порядок. Постепенное увеличенне электрической проводимости фосфора при возрастании давления свидетельствует о том, что часть электронов в кристалле становится свободной, как в металлах. [c.154]

При классификации по типам связей следует учитывать, что число кристаллов, в которых все связи чисто ионные или чисто ковалентные, Не слишком велико гораздо чаще связи имеют либо промежуточный характер, либо одновременно относятся к различным типам. Таковы, например, слоистые или цепочечные структуры, в которых связи в одной плоскости и направлении осуществляются по ковалентному или ионному типу, а между плоскостями или цепями существуют слабые ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Так, в графите слоистая структура с ковалентными связями, в иодиде кадмия слоистая структура с ионными связями. Хлорид палладия образует бесконечные цепи с помощью мостиковых атомов хлора и четырехкоординационных атомов палладия [c.238]

Помимо типов связи кристаллы отличаются своей геометрией. Приведенная выше кубическая решетка хлористого натрия является простейшим примером. Уже кристалл s l построен по-другому он образует так называемую объемно-центрированную кубическую решетку. В вершинах куба, образующего элементарную ячейку, находятся одноименно заряженные ионы, скажем ионы СГ, а в центре куба — ион s+. В то же время этот центр может рассматриваться, как вершина другого куба, в вершинах которого находятся ионы цезия, а в центре — анион СГ. В этом варианте каждый ион окружен восемью (а не шестью, как в случае Na I) противоионами, т. е. координационное число равно восьми (рис. 55). [c.119]

Ионные кристаллы. Кристаллические решетки этого типа состоят из чередующихся положительно и отрицательно заряженных ионов, между которыми действуют электростатические силы взаимодействия. Ионные кристаллы образуются при взаимодействии атомов, имеющих большую разность электроотрицательности. Примерами кристаллов, в которых преобладает ионный тип связи, могут быть МаС1, СаРг, КР. В состав ионных соединений могут входить также сложные ионы, например ЫОз и 504 . [c.77]

Строение силикатных расплавов. Поскольку кристаллические силикаты и алюминаты состоят в основном из решеток ионного типа, их расплавы также являются ионными. В первом приближении расплавы можно рассматривать как жидкости — диссоциированные электролиты, состоящие из ионов Са-+, Mg=+, Si +, 0 - и т. д., что объясняется наличием ковалентных связей. Степень ковалентности в расплавах больше, чем в кристаллах, при этом связи между анионами 0=- и катионами Ме+, Ме + имеют в основном ионный характер, а связи между О - и Si +, А1 +, Р + — смешанный, ионно-ковалентный, с различной долей этих типов связей. Катионы с большей долей ковалентной связи (З В +) образуют в расплавах комплексные, например кремнекислородные, анионы различной формы и размера, как это имеет место у кристаллических силикатов. Степень комплексообразования в расплаве зависит от атомарного отношения О Si, В расплаве SiOj атомарное отношение [c.99]

Металлическая связь осуществляется электронами, свободно переходящими от одного атома к другому в пределах металлического кристалла. Этот тип связи преобладает по сравнению с другими, когда в атомах имеется много свободных незанятых энергетических уровней, обеспечивающих свободное перемещение электронов, благодаря чему весь кристалл превращается в единую систему взаимосвязанных атомов. Обычно у атомов металлических элементов мало электронов на внешних энергетических уровнях, а число свободных уровней велико. Металлическая связь встречается не только у металлов, но и у некоторых карбидов (РедС, УС), силидов (СгЗ , 11512), в интерметаллических соединениях (MgZп2, NiSb, MgNi2Sn) и др. [c.67]

Учение о периодич1Юсти позволяет по-новому рассмотреть вопрос о взаимосвязи всех объектов химии. В этом свете понятие химический элемент является самым общим или наиболее абстрактным понятием. Конкретные понятия — простое и сложное вещество — с ни.м связаны как частное с общим. Критерии их классификации могут быть либо общими (тип связи, тип кристаллов), либо отличаться, если в основу классификации положены какие-либо физические или химические свойства, объединяющие соединения по одному из свойств (окислители, кислоты, электролиты и т. п.). Исторически сложилось такое представление [c.68]