Плотная упаковка в в металлах

Физические и химические свойства. Магии т и бериллий представляют собой металлы серебристо-белого цвета. Структура кристаллических решеток магния и бериллия характеризуется гексагональной плотной упаковкой (см. рнс. 30). Некоторые физические сво 1Ства магния и бериллия приведены в табл. 9. [c.247]

Металлические вещества, нестехиометрические соединения. Переходные металлы склонны к образованию соединений включения, в которых атомы X занимают пустоты в плотнейшей упаковке металла. Часто эти соединения имеют нестехиометри-ческий состав. Их отличительные свойства — металлический блеск, высокая твердость и хорошая электропроводность, что связано с сохранением зонной структуры металла. У некоторых нитридов обнаружена даже сверхпроводимость. Сами металлы и их соединения включения (а также карбиды и бориды) по величине проводимости можно расположить в следующий ряд металл > карбиды > фосфиды > нитриды > бориды. [c.533]

В отличие от полупроводников электропроводность металлов мало зависит от имеющихся в их структуре примесных дефектов. Однако примесные дефекты могут оказывать существенное влияние на другие свойства металлов. Так, механические характеристики металлов сильно зависят от наличия в их структуре междоузельных примесных дефектов. С учетом плотнейшей упаковки металлических кристаллов в междоузлия способны попадать лишь микрочастицы небольших размеров, такие, как атомы водорода, углерода, кислорода, азота. Кристаллы многих металлов часто поглощают большое количество указанных примесей. Например, количество водорода, поглощенного [c.89]

У неблагородных металлов, где вслед за адсорбцией происходит также и разрыв молекулы кислорода, механизм образования окисной пленки сложнее, однако и здесь вследствие достаточно больших размеров атомного кислородного иона правильная ориентировка кислородных слоев с плотнейшей упаковкой параллельно поверхности металла должна сохраняться. [c.44]

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]

Остов металлов. В металлах остов образуют катионы, которые, так же как анионы в структуре гало генидов, оксидов, халькогенидов и многих других соединений, связаны друг с другом квантовомеханическим электронным обменным взаимодействием. Именно поэтому щелочные металлы имеют не плотнейшую упаковку с координационным числом 12, чего следовало бы ожидать при чисто электростатическом взаимодействии, а более рыхлую (рис. 19). [c.78]

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]

Металлы. Be — реш. Mg. rf(Bo — Be) = 228 пм Mg — реш. гексагональ ная плотнейшая упаковка (структурный тип Mg), (Mg — Mg) = 320 пм [c.325]

А. Ф. Иоффе относит графит к полупроводникам, обладающим слоистой решеткой. В плоскости плотной упаковки (по оси а ) графит представляет собою как бы двухмерный металл. [c.68]

Кристаллические решетки нитридов и карбидов переходных металлов представляют собой исключительно плотные упаковки из атомов металлов, в междоузлия которых внедрены меньшие по размерам атомы азота или углерода. Последние искажают кристаллическую решетку металла. Валентные электроны атомов углерода и азота переходят на вакантные -орбитали атомов металла. Образуются дополнительные [c.243]

Как можно видеть из того же графика, теплоты адсорбции на трех исследованных гранях имеют различные значения. На грани ПО , обладающей наименее плотной упаковкой атомов меди, теплота адсорбции имеет самое низкое значение, в то время как на наиболее плотно упакованной грани 111 она максимальна. На поликристаллической меди при низких значениях О теплоты адсорбции выше, чем на любой из трех граней. Это, по-видимому, объясняется наличием у поликристал-лического металла активных мест, которыми могут быть, например, межкристаллитные границы [17461 [c.111]

Бериллий и щелочноземельные металлы имеют серебристо-белый цвет и относятся, за исключением радия, к легким металлам. Структура кристаллических решеток металлов неодинакова Ве и Mg характеризуются гексагональной плотной упаковкой (рис. 11, а), Са [c.45]

Действие разных структурообразующих факторов направленности связи, энергии связи, размера и мерности структурных единиц, энергии теплового движения — приводит к тому, что малые нульмерные структурные единицы такие, как атомы углерода, несмотря на направленность и высокую энергию связи, при определенных условиях, а именно при таких условиях, когда энергия теплового движения почти точно равна, энергии связи, образуют прекрасные кристаллы графита или алмаза. Однако действие основного структурообразующего фактора — направленности связи — достаточно резко проявляется и в подобных случаях атомы в кристаллах графита и алмаза упакованы крайне неплотно. В графите каждый из них имеет только трех, а в алмазе — четырех соседей, в то время как плотнейшие упаковки отличаются значительно более высокими координационными числами. Например, в структуре металлов координационное число достигает 12. Вообще, направленность связи действует в сторону разуплотнения структуры, что вполне понятно. [c.159]

Металлы имеют кристаллические структуры, в которых атомы располагаются как плотноупакованные сферы или какими-либо сходными способами. Например, кристаллическая структура меди характеризуется плотнейшей упаковкой, которая называется кубической плотнейшей упаковкой (разд. 11.4, ч. 1) каждый атом меди находится в контакте с 12 другими атомами меди. Ни у одного из металлов атомы не имеют столько валентных электронов, чтобы образовывать локализованные двухэлектронные связи с таким большим числом соседних атомов. В качестве другого примера рассмотрим магний. Он имеет только два валентных электрона, однако также окружен 12 соседними атомами магния. Если каждый атом должен обобществлять связывающие электроны со всеми соседними атомами, то эти электроны должны быть способны перемещаться из одной области связывания в другие. [c.360]

Понятие о координационном числе применяют при рассмотрении окружения атомов не только в кристаллах, но и в свободных молекулах ( газах) и в многоатомных ионах, существующих в растворах. Для больщинства металлов к. ч. равно 12, что соответствует наиболее плотной упаковке частиц в кристаллической решетке. [c.55]

Чем симметричнее сами частицы, чем симметричнее они расположены и чем меньше связь между ними в жидком состоянии, тем больше оснований предполагать, что охлаждение жидкости приведет к ее кристаллизации. Действительно, расплавленные металлы, расположение атомов в кристаллической решетке которых близко к плотнейшей упаковке, легко кристаллизуются, а расплавленные силикаты часто переходят в стеклообразное состояние, Органические соединения, содержащие много гидроксильных групп (например, глицерин), в отличие от углеводородов, затвердевая, обычно не кристаллизуются - сказывается влияние водородных связей. [c.171]

Для точного расчета размеров атомов необходимо знать их расположение в кристаллах твердых веществ. Эти сведения дает метод рентгеноструктурного анализа (см. стр. 249—253). Проведенные этим методом исследования показали, что у большинства металлов, в том числе и у меди, расположение атомов такое же, как при плотнейшей упаковке шаров (подробнее см. стр. 256—257). В плотнейшей упаковке шаров объем шаров составляет 74% от объема всего занимаемого ими пространства. Имея эти данные, легко найти точное значение радиуса атома меди в кристалле. Произведем этот расчет. [c.10]

Для большинства металлов координационное число равно двенадцати, что соответствует наиболее плотной упаковке (см. стр. 256). Радиусы атомов и ионов зависят от координационного числа. Так, при уменьшении координационного числа /г от 12 до 8, 6 и 4 отвечающий п = 12, нужно умножить на коэффициенты, равные соответственно 0,97 0,96 и 0,88. Для ионов при переходе от координационного числа 6 к 12, 8 и 4 величину нужно умножить соответственно на 1,12 1,03 и 0,94. [c.85]

Согласно адсорбционной теории наступление пассивного состояния не обязательно связано с образованием полимолекулярной сксндной пленки. Оно может быть достигнуто также за счет торможения процесса растворения, вызванного адсорбированными атомами кислорода. Появление кислородных атомов на поверхности металла в результате разряда ионов 0Н (или молекул воды) может происходить при потенциалах более низких, чем те, при которых выделяется кислород или образуются оксиды. Адсорбированные атомы кислорода пассивируют металл, или создавая на его поверхности сплошной мономолекулярный слой, или блокируя наиболее активные участки поверхности, или, наконец, изменяя эффективную величину скачка потенциала на границе металл — раствор. Представление о сплошном мономоле1сулярном слое кислородных атомов как о причине пассивности металлов не дает ничего принципиально нового по сравнению с пленочной теорией пассивности, тем более, что такой слой трудно отллчить от поверхностного оксида. По количеству кислорода мономолекулярный слой его адсорбированных атомов (или молекул) при плотной упаковке эквивалентен двум — четырем молекулярным слоям, составленным из поверхностного оксида. [c.483]

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]

Понятие о координационном чнсле применяют не только ири рассмотрении окружения атомов в кристаллах, но и в свободных молекулах (в газах) и в многоатомных ионах, существующих в растворах. Для большинства металлов в кристаллах к. ч. равно 12, что соответствует наиболее плотной упаковке. Радиусы атомов и ионов зависят от к. ч. Значение радиуса Га или ri при другом к.ч. можно найти умножением г при данном к.ч. на определенный коэффициент. Так, при уменьшении к.ч. от 12 до 8,6 и 4 Га, отвечающий к.ч. = 12, нужно умножить соответственно на 0,97 0,96 и [c.51]

Большинство металлов образуют одну из следуюпщх высокосимметричных решеток с плотной упаковкой атомов кубическую объемно центрированную, кубическую гранецетрированную и гексагональную (рисунок 1.3.7). [c.25]

Причини, по которым данное соединение является хорошим ингибитором для железа и плохим для цинка или наоборот, могут быть связаны также со специфическим электронным взаимодействием полярных групп с металлом (хемосорбцией). Последний фактор в определенных случаях более важен, чем стерический, определяющий возможности для плотнейшей упаковки адсорбированных молекул. Это можно проиллюстрировать очень значительным ингибирующим действием оксида углерода СО, растворенного в соляной кислоте, на коррозию в ней нержавеющей стали [36] (степень защиты 99,8%, в 6,3 М растворе НС1 при 25 °С). Об этом же свидетельствует защита железа, обеспечиваемая малым количеством иодида в разбавленных растворах Н2504 [35, 37, 38]. Как СО, так и иодид хемосорбируются на поверхности металла, препятствуя в основном протеканию анодной реакции [39]. Кеше [40] показал, что 10" т К1 значительно лучше ингибирует железо в 0,5 т растворе N32804 с pH = 1 (степень защиты 89 %), чем в растворе с pH = 2,5 (степень защиты 17 %). Это показывает, что адсорбция иодида в этом интервале pH зависит от значения pH [c.270]

Важнейшей характеристикой порошков является насыпная масса, которая связана с об-ьемом свободной упаковки. Чем больше когезионные силы материала порошка, тем сильнее силы сцепления частиц (прочность контакта) н тем хаотичнее они распределены по объему формы, т. е. порошок пмеет больший объем свободной упаковки и соответственно меньшую насыпную массу. Если когезия материала порошка мала, то малы и силы сценления, в результате порошок может уплотниться под действием силы тяжести и объем свободной упаковки частиц оказывается небольшим. Обычно прп формовании металлических порошков объем заготовки по отношению к объему свободной упаковки уменьшается в 3—4 раза. Особенно резкое увеличение плотности происходит в начале процесса формования прн небольшом давлении, когда частицы заполняют пустоты заготовки вследствие их относительного перемещения. Для достижения плотной упаковки требуется значительное увеличенпе давления прессования, так как плотность заготовки может увеличиться или за счет разрушения частиц порошков из твердых металлов, нли благодаря деформации частиц из мягких металлов. [c.389]

Алмаз был известен в далеком прошлом, широко применяется в настоящем, велики перспективы его использования в будущем. С развитием технЕжи, когда возникла необходимость в новых видах минерального сырья, в частности для обработки камня, металлов, твердых синтетических материалов, алмаз приобрел как бы вторую жизнь. В настоящее время существование всей обрабатывающей промышленности и машиностроения (от создания мощных агрегатов до изготовлешы тончайших механизмов и приборов) практически немыслимо без применения алмазов. Сейчас алмазы очень широко используются как абразивный материал (абразивные порошки, пасты, шлифовальные круги, алмазные пилы, стеклорезы и т.д.), что основано прежде всего на их чрезвычайно высокой твердости. В последние годы все больше привлекают внимание другие исключительные свойства алмаза его, электрические свойства при использовании в качестве полупроводников, высокое светопреломление - в оптических приборах. Находит применение его практическая амагнитность. Алмаз как кристаллическое вещество благодаря плотной упаковке атомов углерода может стать накопителем и хранителем обширной информации. [c.43]

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]

Радиусы частиц, из которых состоит кристалл, равны или очень близки по величине. Этому условию отвечают два типа кристаллических решеток гексагональная (рис. 9, а) и гранецентриро-ванная кубическая (рис. 9, б). В таких решетках степень заполнения объема кристалла частицами составляет 74%- Это максимально плотная упаковка частиц одинакового или близких по величине радиусов. Подобный тип решеток свойствен большинству металлов, [c.31]

Последующие слои можно расположить так, что в первом случае возникает двухслойная последовательность АВАВАВ..., а во втором случае — трехслойная последовательность АВСАВСАВС.... Оба вида возможных упаковок обнаружены среди реальных кристаллов. Первый из них, типа АВ, называется гексагональной плотнейшей упаковкой (рис. П1.54, а), а второй, типа АВС, называется кубической плотнейшей упаковкой (рнс. 1П.54, б). В гексагональной упаковке кристаллизуются бериллий, магний, цинк, а медь, серебро, золото и платиновые металлы имеют структуру кубической плотнейшей упаковки. Такая же координация характерна и для кристаллов благородных [c.239]

Структурный анализ металлов выявляет, что кроме гексагональной и кубической плотнейшей упаковки ряд металлов имеет объемноцентри-рованную кубическую структуру. Таковы, например, все щелочные металлы. Эта структура уже не является плотнейшей упаковкой и получается из нее при равномерном раздвижении всех шаров основного слоя. Последующие слои добавляются так, чтобы каждый шар касался четырех соседей снизу и четырех сверху. Таким образом, координационное число понижает- [c.240]

Многие полиморфные модификации различаются только типом чередования слоев плотнейшей упаковки, например модификации металлов с кубической и гексагональной плотно упакованной структурами, модификации иодида кадмия, сульфида цинка, карборунда и т.д. При заданных давлении и температуре обычно только одна из этих модификаций является термодинамически стабильной, а остальные существуют в ithx условиях вследствие ничтожной скорости превращения н стабильное состояние. В некоторых случаях образуются модификации с очень сложными, многослойными упаковками. Эти модификации назьшаются политип-ными. Склонность к политипии особенно четко выражена у слоистых структур. При политипии существует дальний порядок в чередовании слоев, и этим политипия отличается от дефектов упаковки, когда дальний порядок отсутствует. Некоторые способы синтеза кристаллов (конденсация паров, транспортные реакции) особенно часто сопровождаются образованием политипных форм. Образование дефектов [c.121]

Помимо расширения линий дефекты упаковки приводят к уменьшению интенсивности линий, подвергаюидихся уширению. Это особенно отчетливо проявляется у линий 100 и 101 в случае гексагональной плотнейшей упаковки и 102 (в кубической ячейке - 002) - в случае кубической плотнейшей упаковки. Дефекты упаковки вызывают не только расширение линий, но и их смещение. Иногда появляется и асимметрия профиля дифракционной линии. Это тоже легьсо понять по аналогии с политипией центр тяжести группы линий, появляющихся на месте одиночной линии при идеальном чередовании слоев, может не совпадать с положением этой линии. Понятно и возникновение асимметрии. Дефекты упаковки могут наблюдаться не только у фаз, построенных по принципу плотнейшей упаковки, но и у других веществ. Помимо специфических условий роста дефекты упаковки появляются, например, при механической обработке металлов. Напили-вание и дробление в ступке приводит к появлению дефектов упаковки. В случае неметаллических объектов появление дефектов упаковки может быть вызвано сухим растиранием. [c.238]

Несмотря на явную сомнительность пренебрежения электронноионным 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. 32. [c.80]

Распределение форм кристаллических решеток по сингониям и классам неравномерно. Как правило, чем проще химическая формула вещества, тем выше симметрия его кристалла. Так, почти все металлы имеют кубическую или гексагональную структуру. Аналогичное положение характерно для многих простых химических соединений (галогениды щелочных и щелочноземельных металлов). Усложнение химической формулы ведет к понижению симметрии его кристалла (например, силикаты). Причин такого поведения много, но главнейшей из них является плотность упаковки, т. е. число частиц в узлах кристаллической решетки. Чем плотность упаковки больше, тем более устойчива и вероятна структура кристалла. Свободное пространство здесь оказывается, наименьшим. Указанный принцип наиболее плотной упаковки, однако, применим не ко всем кристаллам. Его нельня использовать, например, для льда, где большое влияние на формирование кристалла оказывает образование направленных водородных связей. [c.142]

Металлическая решетка. Для металлов характерна решетка, образованная положительными ионами металла, расположенными в ее узлах, и электронами, осуществляю-ш,ими связь между ионами. Большинство металлов имеет кубическую плотнейшую упаковку (Ре, Со, Ы ,Си и их аналоги по VIII и I группе, /-элементы), гексагональную плотнейшую упаковку (Ве, М и др.) и объемно-центрированную решетку (V, Сг и их аналоги, щелочные металлы). [c.36]