Кремний распределение электронов в атоме

Атом кремния в невозбужденном состоянии имеет электронную конфигурацию Is 2s 2р 3s Зр . Распределение электронов в атоме кремния показано на рис. 1. [c.5]

Рентгеновские лучи рассеиваются электронами и в принципе дают информацию о распределении электронной плотности в исследуемом объекте. Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей возрастает с увеличением числа электронов в оболочке атома, т. е. с увеличением его порядкового номера. Атом водорода, имеющий только один электрон, плохо различим на фоне изображений более тяжелых атомов кислорода, кремния и особенно многоэлектронных катионов — кальция, стронция, бария и др. [c.7]

Характерно, что в случае силоксанов длина связи 51—0 совпадает с суммой радиусов атомов кремния и кислорода при двойной связи между ними. При этом каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния, находящимися от него на одинаковом расстоянии. Такая координация возможна при условии, если в связь с атомами кремния вовлечены две неподеленные пары 2р-электронов атома кислорода. При этом образуются донорно-акцепторные 2р —-связи, усиливающие ковалентные а-связи 51 — О. Это в свою очередь приводит к увеличению валентного угла 51 — О — 51, поскольку двойные связи занимают около центрального атома больше места, чем одинарные. Структура чистого кремния тетраэдрическая. Валентный угол равен 109°28. Из кривых распределения электронной плотности следует, что молекулы линейных силоксанов представляют собой цепочки. ..51 — [c.215]

В связи с тем, что электронная -оболочка кремния ие заполнена, распределение электронной плотности в гидроксильных группах поверхности силикагеля таково, что в них отрицательный заряд сильно смещен к атому кислорода, а атом водорода частично протонизирован, образуя протонный кислотный центр [339—367]. Это обеспечивает специфическое взаимодействие поверхности кремнезема со связями или звеньями молекул, обладающих сосредоточенной на периферии электронной плотностью [3391. Поэтому естественно, что при частичном или полном замещении гидроксильных групп кремнезема атомами фтора или органическими радикалами, благодаря выключению из адсорбционного процесса всех или части гидроксилов, наблюдается уменьшение адсорбции веществ, у которых в адсорбционном взаимодействии играет роль донорно-акцепторная компонента. [c.168]

К первой группе относятся, например, кристаллы германия и кремния, в которых точечные дефекты возникают при растворении в них небольших количеств элементов III и V групп периодической системы с образованием твердых растворов замеш ения. В качестве примера рассмотрим германий, кристаллическая структура которого относится к типу алмаза. В кристаллической решетке германия могут размещаться небольшие количества фосфора или мышьяка, причем каждый атом примеси занимает регулярное место в решетке (см. рис. 12). Но каждый атом фосфора имеет пять валентных электронов. Распределение этих электронов можно представить себе следующим образом четыре из них делятся с каждым соседним атомом германия (образуя ковалентные связи, подобные таковым между смежными германиевыми атомами), а пятый электрон становится квазисвободным. Он весьма [c.221]

При рассмотрении общих свойств связи углерода с кремнием необходимо учитывать и влияние основной части молекул. У ковалентной связи между углеродом и кремнием должно быть известное распределение зарядов, так как кремний легче, чем углерод, отдает свой электрон. Следовательно, электронное облако, которое образует связь —51 —С — вблизи углеродного атома, несколько плотнее, потому что заряд его ядра не экранируется полной -оболочкой и поэтому оказывает более сильное кулоновское притяжение на электроны, обусловливающие связь. Благодаря этому атом углерода более электроотрицателен, чем атом кремния при равных заместителях при обоих атомах. [c.260]

Диэлектрики имеют заполненные электронами валентные зоны и более высокие по энергии зоны молекулярных орбита-лей без электронов. Например, атом кремния посылает в валентную зону кристалла Зх Зр -электроны, а молекулярные орбитали, возникающие из атомных М-, 4 -, Ар-. .. -орбиталей, оказываются свободными. При повышении температуры происходит тепловое возбуждение электронов и они попадают не в валентную зону кристалла, а в более высокоэнергетическую зону, называемую зоной проводимости (рис. 5.19). Число возбужденных электронов определяется законом распределения Максвелла — Больцмана как функция температуры и ширины запрещенной зоны Д , в которую по условиям квантования не могут попасть электроны. Значение Д и, следовательно, удель- [c.142]

Причиной молекулярной ассоциации в водных растворах и многих жидкостях часто является возникновение водородной связи между соприкасающимися полярными частями молекул, содержащих, например, гидроксильные группы (см. стр. 164). Такая ассоциация проявляется также и при адсорбции на адсорбентах, содержащих на поверхности гидроксильные группы, например при адсорбции воды, спиртов, аммиака, аминов и т. п. на поверхностях гидроокисей, т. е. на гидроксплированных поверхностях силикагелей, алюмогелен, алюмосил икатных катализаторов и т. п. адсорбентов. Поверхность силикагеля покрыта гидроксильными группами, связанными с атомами кремния кремнекислородного остова. Вследствие того что электронная -оболочка атома кремния не заполнена, распределение электронной плотности в гидроксильных группах поверхности кремнезема таково, что отрицательный заряд сильно смеш.ен к атому кислорода, так что образуется диполь с центром положительного заряда у атома водорода, размеры которого невелики. Часто молекулы адсорбата, обладающие резко смеш,енной к периферии электронной плотностью или неподеленными электронными парами (например, атомы кислорода в молекулах воды, спиртов или эфиров), образуют дополнительно к рассмотренным выше взаимодействиям водородные [c.496]

По электроотрицательности кремний приблизительно равен олову и занимает последнее место в ряду >Ge>Si ( Sn). Значения электроотрицательностей (ЭО) по Полингу у кремния и германия одинаковы и равны 1,8, в то время как у углерода ЭО = 2,5. Соответствующие значения по Оллреду и Рохову составляют С — 2,5 Ge — 2,02 Si—1,74 Sn—1,72. Если, следуя Полингу, найти разность ЭО кислорода и кремния, то окажется, что эта разность (3,6—1,8= 1,8) отвечает связи, имеющей приблизительно 50% ионности. Это, конечно, весьма грубая оценка тем не менее в неорганической химии принято приписывать атому кремния в группах SIO4 заряд +4, а кислородным атомам — заряд —2. При точных расчетах распределения электронной плотности в силикатах (Фам-Куанг-Зы, 1978) заряды на атомах кислорода получаются значительно меньшими. [c.170]

Условия для существования примесных центров могут быть созданы различными способами, (а) Замещение атома основной решетки на элемент с нормально большей валентностью вызывает появление избыточного положительного заряда и связанного с ним электрона. Наиболее ярким примером примесей этого типа являются примеси в германии и кремнии. В ряду углерод, кремний и германий образуются ковалентные структуры с алмазной решеткой. Тепловое воздействие посредством фононного механизма может вызывать появление собственной проводимости в этих веществах. Однако если элемент с валентностью, которая нормально больше четырех, замещает атом в такой решетке, то плотность его электронного облака будет стремиться принять тетрагональное распределение, характерное для алмазной решетки. Чтобы была достигнута такая форма распределения электронного облака, элемент образует частично ионные связи, причем получается однократно заряженный ион совместно с квазисвободным электроном, расположенным около атома примеси. Энергия связи этого электрона меньше энергии связи в вакууме в К раз, где К — диэлектрическая постоянная среды. Следовательно, такие дефекты в основном ионизированы. Это характерно для полупроводников п-типа. (б) Замещение атома в решетке полуметалла на элемент с валентностью, нормально более низкой, производит эффект, обратный только что рассмотренному. Для того чтобы распределение электронного облака было близким к тетрагональному, элемент должен приобрести добавочный электрон, который он получает из кристаллической решетки вблизи от своего местоположения. В результате образуется положительная дырка, локализованная около атома примеси. Как и ранее, энергия связи положительных дырок станет меньше в К раз и, следовательно, дырки будут в основном ионизированы. Это типично для примесных дырочных полупроводников, (в) Вакансии в решетке и атомы или ионы в междуузлиях. Так как дефекты решетки подробно рассматриваются в другой главе этой книги (гл. 2), мы остановимся только на отдельных моментах. [c.171]

Нуклеофильная атака аниона sHsO идет на атом кремния (а не на атом углерода) из-за такого распределения электронной плотности в молекуле хлорметилтрихлорсилана [c.127]

Рассмотрим теперь распределение электронной плотности в связях 81-0 поверхности какой-либо солевой формы силикагеля, содержащей в качестве обменных достаточно основные катионы Ме. " (например, Ка 7 или Са /21,2 . Этот случай схематически представлен на рис.2,а, из которого явствует, что практически каждый атом кремния поверхности связан здесь с анионным кислородом, несущим намного большую электронную плотность, чем кислород в связях 51-0Н. Связь 51—0 Мс имеет здесь, очевидно, в основном ионный (электростатический) характер - такой же, как и в группировках 1—0 НЛ ильнокислотных обменных центров на поверхности обычного силикагеля (рис.1,а). [c.197]

Предполагается, что в случае любого соединения можно определить предельные конфигурации (ковалентную и ионную) и распределение электронов в подобных формулах. Случай чистой ионной связи никаких трудностей не представляет, так как распределение определено правилом октета и необходимость приведения электронной формулы атома Цинтля к формуле следующего за ним в периодической таблице инертного газа дает формулы такие, как Ga +As , ZnHS -, Pb +S , Na l и т. д. Случай ковалентной связи менее прост. Мы видели (см. гл. II, 3), что для внедрения в систему ковалентных связей атом примеси должен был полностью принять электронную формулу своего хозяина. Именно так Шокли 37] и затем Риз [29] описали атом мыщьяка AS+, внедренный в систему связей гибридными орбитами sp3 кристалла германия или кремния. Полинг [11], с другой стороны, рассматривал возможность обозначать химическими символами формальные заряды, соответствующие полученному размещению, поделив электроны общих пар поровну между связанными атомами, и 0 бозначал таким образом окись триметил-амина РзК+0 . [c.50]

Атомы элементов 111—IV групп — бор, алюминий, углерод, кремний — образуют с атомами водорода ковалентные, слабо полярные связи, не склонные к диссоциации. Однако с ростом заряда атома в пределах периода, т. е. для элементов V—VJ1 групп, полярность связи элемент — водород вновь увеличивается, но характер распределения зарядов в возникающем диполе иной, чем для элементов, склонных к потере электронов. Атомы неметаллов, у которых для завершения электронной оболочки необходимо несколько электронов, оттягивают (поляризуют) к себе пару электронов связи тем сильнее, чем больше заряд ядра. Поэтому в рядах H4-NH3-H2O-HF или SiHi-PHa-HzS-H I связи атомов водорода, оставаясь ковалентными, приобретают более полярный характер, а атом водорода в диполе связи элемент — водород становится более электроположительным. Если полярные молекулы оказываются в растворе, причем растворитель тоже- полярный, способный вызвать ионизацию (диссоциацию) связей, то может происходить процесс электролитической диссоциации (подробно см. гл. VII). [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология