Кристаллы идеальные и реальные

Рис. 10. Схемы структуры кристаллической решетки а — идеальный кристалл, б — реальный кристалл

В отличие от идеального, реальный кристалл имеет искаженную кристаллическую решетку. Тепловые колебания образующих ее частиц (молекул, атомов, ионов) приводят к появлению в ней дефектов. Даже при очень высоких температурах средняя амплитуда колебаний невелика, но вследствие флуктуации энергии амплитуда некоторых частиц оказывается настолько большой, что они отрываются от узлов решетки и переходят в междуузлия. Это вызывает появление в решетке точечных дефектов — внедренных атомов и вакансий, вокруг которых решетка искажается на значительные расстояния. [c.341]

С особенностями жидкого состояния (большая плотность, сильные молекулярные взаимодействия и одновременно отсутствие правильной структуры) связаны трудности построения статистической теории жидкостей. Для газов и кристаллов имеются простые модели, соответствующие предельным случаям идеального газа и идеального кристалла. Идеальный газ, или совокупность практически невзаимодействующих частиц, соответствует бесконечно малой плотности системы и полной неупорядоченности в распределении частиц. Идеальный кристалл — система с большой плотностью и полностью упорядоченной периодической структурой. Обе модели сравнительно легко описываются статистически. Теория реальных газов и реальных кристаллов состоит в разработке методов, позволяющих оценить отклонения свойств реальных систем от свойств идеальных моделей, исходя из конкретных особенностей межмолекулярных взаимодействий в системе. Для жидкости, в силу отмеченных выше особенностей, не существует общей сравнительно простой и в то же время достаточно оправданной модели, на основе которой можно было бы строить теорию. Свойства жидкостей в значительной степени более индивидуальны, чем свойства газов и твердых тел. [c.356]

Теория соединений переменного состава сформировалась на основе представлений о строении реального кристалла. Для идеального кристалла принято считать, что атомы (ионы) занимают все узлы кристаллической решетки и что вне этой системы точек атомов (ионов) нет. Как известно, экспериментально наблюдаемые свойства твердых веществ не всегда согласуются с этим представлением. В реальных [c.260]

Чем объясняется отсутствие у реальных кристаллов идеального внутреннего строения Почему почти все кристаллические неорганические вещества имеют переменный состав Как влияют дефекты в кристаллах на свойства веществ [c.105]

Дебай и Гюккель приняли основную идею Гхоша о кристалло-подобиом распределенпи ионов в растворе. Однако в растворах попы в результате теплового движения располагаются вокруг любого иона, выбранного в качестве центрального, в виде сферы. Так как в растворе преобладает поступательное движение (а не колебательное, как в крпсталла.х), ноны, входящие в состав сферы, окружающей центральный ион, непрерывно обмениваются местами с другими ионами. Такая статистическая сфера называется ионной атмосферой. Все ионы раствора равноценны, каждый нз них окружен ионной ат.мосферой, и в то же время каждый центральный иоп входит в состав ионной ат1 шс( зеры какого-либо другого иона (рпс. 3.2). Существование ионных атмосфер и есть тот характерный признак, который, по Дебаю и Гюккелю, отличает реальные растворы электролитов от идеальных. [c.83]

Соединениями постоянного состава являются вещества молекулярного строения, поскольку состав молекул однозначно определяется строением их образующих атомов. Если же кристаллическое вещество имеет атомное или ионное строение, то оно характеризуется более или менее переменным составом. Причиной этого являются точечные дефекты в кристалле. В реальном кристалле возможны дефекты двух типов. Рассмотрим кристалл двухэлементного соединения АВ. В идеальном случае в кристалле заняты все узлы кристаллической решетки атомами (ионами) А и В (рис. 137, а). В реальном же кристалле могут быть не заняты узлы кристаллической решетки, отвечающие атому (иону) А или атому (иону) В (рис. 137, в) или того или другого. Кроме того, в междоузлиях решетки могут располагаться избыточные атомы (ионы) А и (или) В (рис. 137, б). [c.284]

Интенсивное тепловое движение частиц в кристалле постоянно вызывает флуктуационные отклонения от идеального порядка в нем. В каждый данный момент времени определенное число узлов в кристаллической решетке оказывается не занятым частицами — возникают дырки , пустоты . При этом соответствующее число частиц попадает в положение вне узлов решетки, т. е. являются смешенными по сравнению с нормальным их положением в идеальном кристалле. Такие дырки и смещенные частицы вносят больший или меньший беспорядок во внутреннюю структуру кристалла, чем реальные кристаллы, и отличаются от идеальных. [c.110]

Константы скорости Р. в т. т. однозначно м. б. определены только применительно к идеальному кристаллу. В реальном кристаллич. в-ве со множеством дефектов (вакансии, дислокации, границы зерен в поликристаллах и т.д.) Р. в т.т. характеризуются многими константами скорости к,., к-рые определяются локальным окружением реагирующих частиц [c.211]

Для придания методу универсальности Федорову пришлось доказать на огромном экспериментальном материале, что все кристаллы по своим углам приближаются к кубическому или гексагональному типам, что у них можно выделить зоны, аналогичные призмам тригональной, тетрагональной или гексагональной сингоний, что отклонение от этих идеальных значений у реальных кристаллов низших сингоний встречается тем реже, чем сильнее само отклонение. Это обобщение известно под названием закона кристаллографических пределов, который может быть сформулирован так все кристаллы идеальны или приближаются к идеальным. [c.61]

Процессы деформации и разрушения твердых тел, их пластичность и прочность определяются следующими основными группами факторов а) характером межатомных взаимодействий (т. е. обусловливаемой химическим составом прочностью связей и строением решетки идеального кристалла) б) реальной ( вторичной ) структурой твердого тела, включающей совокупность таких дефектов, цак границы зе- [c.163]

На рисунке 9-4 дана схематическая картина роста энтропии системы с повышением температуры. В начале системы координат мыслится идеальный кристалл, у которого прн Г = О К условно принимается и 5 = 0. Левая крутая ветвь отвечает повышению энтропии как результат перехода идеального кристалла в реальный (появление возрастающего числа микротрещин, дислокаций) при общем повышении хаотичности теплового движения частиц. Вертикальные участки кривой — резкое усиление энтропии при изотермических [c.168]

Структура реальных кристаллов лишь в большей или меньшей степени приближается к структуре идеальных кристаллов. О реальных кристаллах речь впереди. [c.204]

Множество дефектов образуется при росте также и на поверхности кристалла. Грани реального кристалла никогда не бывают в действительности идеальными плоскостями, на них всегда видна скульптура грани — фигуры травления, бугорки, штриховка (см. рис. 87), ступеньки, холмики и спирали роста (рис. 336). [c.369]

Подводя итог всему выше сказанному, можно сделать вывод,, что получить хорошо сформированный, достаточно крупный кристалл даже в условиях, близких к идеальным, очень трудно. Получить хороший кристалл в реальных условиях осаждения из раствора, содержащего много посторонних ионов, практически почти невозможно процесс роста и конечного огранения-кристалла лимитируется многочисленными факторами, разобранными выше. Поэтому нередко необходимы следующие операции отделение нехарактерного осадка от раствора, его перекристаллизация из соответствующего растворителя и обязательное сравнение кристаллов чистого и исследуемого вещества. [c.25]

В реальных кристаллах идеально гладких граней не существует, поэтому следует знать, что понимают под ненарушенными и нарушенными гранями. Наличие нарушений, невидимых на некоторых гранях, проявляется в увеличении скорости роста и постепенном проявлении дефекта, который через некоторое время становится отчетливо различимым. I [c.259]

Необходимо отметить, что изображенная здесь картина роста кристалла чрезвычайно упрощена. В частности, мы предполагали, что форма растущего кристалла идеально правильная. Растущие реальные кристаллы всегда обнаруживают отклонения от такого идеального строения, в особенности при заметных пересыщениях. Как показывает более детальный анализ, наличие таких отклонений уменьшает работу образования двухмерных зародышей и снижает границу пересыщения, при которой еще возможен рост кристалла с заметной скоростью [3]. [c.28]

Химическое соединение в твердом состоянии обладает целым рядом особенностей, отсутствующих у свободных молекул. В брошюре рассказывается о законах внутренней организации частиц в кристаллах, о причинах, определяющих то или иное кристаллическое строение, о взаимосвязи свойств атомов и молекул со свойствами образуемых ими твердых тел. Большое снимание уделяется симметрии и ее различным проявлениям на нескольких уровнях — начиная от электрона и кончая кристаллом, а также описанию природы дефектов кристаллической решетки и отличию идеальных кристаллов от реальных твердых тел. [c.2]

Реально образующиеся кристаллы обычно не бывают идеальными , т. е. не образуют совершенно правильной кристаллической решетки. В них имеются мельчайшие трещинки, пустоты, которые заполняются маточным раствором. Кроме того, мельчайшие кристаллики могут слипаться, захватывая маточный раствор. Механический захват посторонних примесей происходит тем сильнее, чем быстрее идет кристаллизация, так как при быстрой кристаллизации ионы как бы не успевают образовать правильную кристаллическую решетку. [c.113]

Как видно из уравнения, одна и та же система плоскостей hkl может при разных углах, дать несколько лучей (разные к). Явления Д. р. л. кристаллом можно наблюдать и иным способо.м, а именно, используя сплошной спектр рентгеновских лучей, т. е. такой, к-рый содержит непрерывный набор длин волн. В этом случае неподвижный кристалл создает одновременно множество дифрагированных лучей, т. к. для многих систем плоскостей в спектре найдется подходящая длина волны Я, удовлетворяющая закону Ву [ьфа—Брэгга для тех углов б, к-рые образуют системы плоскостей неподвижного кристалла с падающим лучом. Согласно уравнению Вульфа—Брэгга, дифракционные лучи возникают под строго определенными углами. Но это справедливо для бесконечного и идеального кристаллов. В реальном кристалле дифракция имеет место в небольшом интервале углов около точного значения 6. Расширение угла зависит также от наличия напряжений и неоднородностей в объекте и от темп-ры. [c.585]

Рассеяние рентгеновских лучей кристаллом—33, 46 Рассеяние рентгеновских лучей кристаллом, идеальным—61, 75 Рассеяние рентгеновских лучей кристаллом, поглощающим—61, 63 Рассеяние рентгеновских лучей кристаллом, реальным—49 Рассеяние рентгеновских лучей кристаллом, с учетом экстинкции—74, 75, 76 Рассеяние рентгеновских лучей совокупностью атомов—28 Рассеяние рентгеновских лучей центросимметричной системой—84 Рассеяние рентгеновских лучей электроном—13 [c.624]

Строго говоря, постулат Планка справедлив только для индивидуальных веществ, кристаллы которых идеально построены (в кристаллической решетке все узлы заняты молекулами или атомами, правильно чередующимися и закономерно ориентированными). Такие кристаллы называются идеальными твердыми телами. Реальные кристаллы не являются таковыми, так как их кристаллическая решетка построена не идеально. [c.96]

В настоящее время хорошо разработан рентгеноструктурный анализ, являющийся одним из самых надежных средств анализа структуры кристаллов. В реальных кристаллах в отличие от идеальных всегда имеются различные нарущения (дефекты) правильного расположения частиц. Эти нарушения влияют на свойства кристаллов. Их присутствие отражается на механической прочности, электропроводности, химической активности кристаллических веществ. Кроме того, каталитические свойства многих кристаллических катализаторов также зависят от дефектов, и активные центры поверхности катализатора часто совпадают с дефектными участками. Некоторые дефекты — дислокации — важны для развития кристаллов. Кристаллы, растущие в природных условиях, по-видимому, не могли бы возникнуть или росли бы очень медленно, если бы не существовало дислокаций. [c.226]

В реальной кристаллической решетке некоторые узлы могут быть не заняты частицами, составляющими кристаллы сами эти частицы могут быть смещены из положения равновесия, неправильно ориентированы. Части решетки могут быть сдвинуты относительно друг друга. Такие нарушения, закономерные при высоких температурах, в какой то мере неизбежно сохраняются при охлаждении и замораживаются до абсолютного нуля. Поэтому идеально построенные кристаллы являются предельным состоянием, абстракцией. [c.96]

Фиг. 2. С.хематический вид структур пространственной решетки а — идеальный кристалл 6 -- реальный кристалл.

Энтропия кристаллической решетки, построенной в некоторой степени беспорядочно, больше энтропии идеально построенной кристаллической решетки . Поэтому реальные кристаллы и при О °К обладают энтропией, большей нуля. Однако энтропии реальных хорошо образованных кристаллов индивидуальных веществ прн абсолютном нуле невелики. [c.96]

Реальный кристалл отличается от идеального тем, что в результате условий его генезиса имеются различные нарушения решетки. К таким нарушениям относится дислокация, т. е. различные искажения плоскостей решетки по сравнению с геоме-- [c.339]

ГЧ УЛьпые кристаллы. Кристаллы, состоящие из соверщенно оди-нaк JBыx элементарных ячеек, называются идеальными. Образующиеся в реальных условиях кристаллы могут несколько отличаться от кристаллов идеальных. Реальные кристаллы построены из некоторого числа блоков правильного кристаллического строения, расположенных приблизительно параллельно друг другу, ио все же несколько дезориентированных. Это явление называется мозаичностью структуры кристаллов, которая ведет к возникновению дислокаций, т. е. линейных, а также поверхностных и объемных дефектов структуры, образующихся 1з процессе роста кристаллов или же при пластической деформации. Помимо дислокаций в реальных кристаллах образуются также участки неупорядоченности, локализованные обычно около отдельных узлов решетки, — так называемые плоские дефекты. [c.72]

Все перечисленные явления приводят к тому, что в реальном кристалле число дефектов значительно превышает аналогичную величину для гипотетического идеального кристалла. Разнообразные нарушения поверхности резко увеличивают адсорбционноактивную поверхность, а следовательно, и число адсорбционных и каталитических центров. Поскольку в реальном кристалле на зушения решетки могут быть самыми различными, активные центры могут обладать разным адсорбционным нотенциа-лом, т. е. возникает энергетическая неоднородность поверхности. Псэтому естественно, что в теориях гетерогенного катализа, как правило, в той или другой степени учитывается реальное ст )оение активной поверхности. Рассмотрим три модели. [c.341]

Во всех рассуждениях, посвященных вопросу о механизме действия электростатических сил, использовалась идеализированная модель поверхности ионного кристалла, которая, как было указано в разделе IV, 2, получалась бы г[ри разрезании кристалла идеально острой бритвой. Отсутствие в нашем распо-рян<ении сведений относительно тех структурных особенностей, которые отличают поверхность кристалла от его объема, не позволяет сделать не только количественные, но и полуколи-чественные выводы о реальных энергиях адсорбции, обусловленных электростатическими силами. Можно утверждать только, что у большинства ионных кристаллов проявляется тенденция к образованию внешней адсорбирующей поверхности за счет отрицательных ионов, например ионов галоида и кислорода. Это явление будет снова упоминаться в дальнейшем (см,, например, разделы V, 5 и VI, 5), [c.35]

Теория соединений переменного состава базируется на представлениях о строении реальных кристаллов. Принято считать, что в идеальных кристаллах атомы или ионы занимают все узлы кристаллической решетки и в то же время вне узлов решетки атомов или ионов нет. Однако на практике свойства твердых тел не всегда отвечают представлениям об идеальных кристаллах. В реальных кристаллах может нарушаться система заполнения атомами или ионами узлов кристаллических решеток. Например, в бинарном кристалле АВ могут быть незаняты некоторые узлы решетки атомами (ионами) А или В в то же самое время избыточные атомы (ионы) А нлн В могут оказаться в междоузлиях кристалла. Например, в кристаллической решетке диоксида титана часто недостает атомов кислорода и формула соединения отвечает составу TiOi.g. [c.255]

В предыдущих разделах речь шла об идеальном кристалле, в котором все частицы занимают свои правильные положения и движение их сводится к колебаниям. Однако модель идеального кристалла не позволяет объяснить механические и транспортные свойства реальных кристаллов. Значение силы сдвигэ, вызывающей остаточную деформацию, для реальных кристаллов оказывается на порядки меньше теоретического значения для идеального кристалла. Проводимость реальных кристаллов значительно выше, чем это было бы в случае идеальной решетки. Проводимость идеального ионного кристалла должна быть ничтожной, так как единственный возможный механизм ее — обмен местами соседних ионов противоположного знака (вхождение катиона в решетку анионов и наоборот), а это энергетически чрезвычайно невыгодный и при обычных температурах фактически нереализуемый процесс. Но, как показывает опыт, ионные кристаллы при обычных температурах обладают заметной проводимостью. [c.189]

Итак, в идеальных кристаллах перенос тепла осуществляется за счет переброса фогюнов внутри и па границе кристаллов В реальных кристаллах теплопроводность ниже вследствие рассеяния части фоионов на дефектах криста па. Таким образом, можио считать, что теплопройодность реальные полимеров является релаксаиноиным процессом. [c.358]

Дефекты кристаллической решетки. В реальных кристаллах идеальный порядок расположения атомов в кристаллической решетке нарушается из-за образования дефектов. Последние могут носить точечный характер, т. е. относиться только к узлу либо междуузлию, или протяженный, простирающийся на несколько [c.218]

Пассивационные и концентрационные эффекты играют важную роль в процессах роста кристаллов, однако они не исчерпывают всех причин, вызывающих отклснение реальной картины кристаллизации от идеализированной модели Фольмера. Отклонения от модели Фольмера объясняются и нарушениями идеальной структуры кристалла, т. е. дефектами кристаллической решетки, и в первую очередь появлением участков с расположением структурных элементов, отличным от их расположения в идеальной решетке данного кристаллического тела, так называемых дислокаций. [c.338]

Стехиометрические нарушения, а также инородные примеси неизбежно вызовут местные искажения геометрического порядка в кристалле. Все эти нарушения могут в ряде случаев привести к тому, что кристалл окажется разделенным трещинами на отдельные микрокристаллические блоки, в той или другой степени скрепленные друг с другом. Такое блочное строение характерно для многих кристаллических тел (например, различные силикагели, алюмогели, активированный уголь и др,), имеющих важное значение в гетерогенном катализе. Таким образом, в реальном кристалле, кроме обусловленных термодинамическими причинами тепловых дефектов, имеются необратимые нарушения, связанные с историей образования данного образца, так называемые биографические дефекты. Поскольку нарушения решетки приводят к энергетической неравноценности отдельных элементов кристалла, наличие этих нарушений облегчает образование и дополнительного количества тепловых дефектов, число которых может быть значительно больше, чем в идеальном кристалле. Отклонения от свойств идеального кристалла могут быть обнаружены и экспериментально. Так, сухие кристаллы поваренной соли разрушаются при натяжениях порядка 4 кГ/см , в то время как теоретический расчет дает величину порядка 200 кГ1см . Если же эксперимент проводить с кристаллом, погруженным в насыщенный раствор соли, т, е, в условиях, когда возможно залечивание микродефектов, опытная нагрузка приближается к теоретической. Изучение интенсивности отражения от кристалла рентгеновских лучей (Ч, Г. Дарвин) показало, что многие кристаллические тела состоят из совокупности микрокристаллов, повернутых друг к другу под различными углами. При этом было установлено, что для большинства кристаллических тел линейный размер отдельных блоков равен 10 -ь10- см. Такой же результат был получен и при исследовании лауэграмм механически деформируемых кристаллов (А. Ф. Иоффе). Объемная блочная [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология