Распределение электронов в графите

Распределение электронной плотности аналогично таковому в графите, однако расстояние между сетками в нитриде бора [c.87]

Рис. 12.10. Распределение электронной плотности, градиентные пути и молекулярные графы соединений XXlXa согласно данным не.эмпирических расчетов (базис

Известно, что особенно устойчивое распределение электронов вокруг ядра создается при их некотором определенном числе. Это количества электронов, которые содержатся в атомах таких газов, как гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. Многие атомы реагируют таким образом, что получается такое же распределение электронов, как в перечисленных выше газах, или близкое к нему. Образующиеся при этом вещества особенно устойчивы. Типичными примерами являются хлористый натрий, кварц, окись кальция, графит, а также те газы, которые мы назвали выше. Действительно, до 1962 г. считалось, что эти газы вообще не могут образовывать химические соединения, поскольку их электроны образуют устойчивую конфигурацию. [c.63]

Необходимо вычислить интегралы / , каждый из которых содержит производную по энергии от функции распределения Ферми — Дирака. График производной представляет собой узкую кривую с максимумом, причем значения производной отличны от нуля в узком интервале энергий вблизи энергии Ферми по мере того как увеличивается степень вырождения электронной системы, производная приближается к б-функции Дирака. В пределе, при максимуме вырождения, величины этих интегралов можно определить, взяв их по частям по поверхности Ферми. Однако пока носители заряда в графите лишь частично вырождены, необходимо разложить интегралы / в ряд Тейлора вблизи Е = х и вычислять интегралы как частные суммы. Так, [c.338]

Неметаллические электроды чаще всего готовят путем прессования или вальцевания дисперсны.х порошков твердого вещества. Для придания элект-, роду механической прочности в активную массу добавляют свя.зующие вещества, а для увеличения электронной проводимости электрода и улучшения распределения тока электропроводные добавки (сажу, графит, дисперсные порошки металлов). Электроды такого типа пористые и имеют сравнительно большую удельную поверхность. Пористость облегчает доставку растворенных участников реакции (ионов Н , 0Н и др.) во внутренние слои электрода. [c.355]

Для протекания токообразующей реакции необходимо поступление электронов к каждой частице окиси ртути, которая имеет очень низкую электропроводность в отличие от обычно применяемых разновидностей двуокиси марганца. Электропроводной добавкой, обеспечивающей подвод электронов при разряде к каждой частице окиси ртути, является графит. Для того чтобы все частицы окиси ртути принимали участие в токообразующей реакции, необходимо равномерное распределение графита во всей активной массе. При плохом перемешивании компонентов наблюдается снижение коэффициента использования окиси ртути и уменьшение емкости источника тока. При равномерном распределении графита коэффициент использования окиси ртути равен 95—100% и значительно превышает величину коэффициента для двуокиси марганца. [c.274]

Элементы V группы. Электронная конфигурация элементов этой группы з р , и, согласно правилу (8 — М), каждый атом должен иметь трех ближайших соседей. Образование трех о-связей с этими ближайшими соседями обеспечивает заполнение 5- и р-уровней. Кроме трех связывающих пар, в каждом атоме имеется пара разрыхляющих электронов. Каждый атом может быть связан с тремя другими атомами с образованием бесконечной структуры в случае тригонального распределения связей, как в структуре графита. Эта структура возможна для углерода, так как, когда каждый атом имеет гибридные 5р2-орбита-ли, на рг-орбитали остается единственный электрон, и все эти орбитали могут перекрываться с образованием л-связи. Элементы V группы имеют один дополнительный электрон, поэтому их рг-орбитали заполнены и, следовательно, неспособны участвовать в образовании связи с соседними атомами. С другой стороны, поскольку все четыре валентные орбитали полностью заняты, после того как образованы три ог-связи, у элементов V группы образование слоистых структур может происходить с помощью гибридных зр -орбиталей. При этом в основном сохраняется три-гональное распределение связей, но без сохранения слоистости структуры графита. Четвертая разрыхляющая пара электронов занимает четвертое тетраэдрическое положение и направлена в сторону от трех 0-связей в пределах слоя. Такой слой содержит шестичленные кольца, более похожие на кольца в алмазе, чем в графите они показаны на рис. 31—34. [c.143]

Некоторые дополнительные сведения об электронных зонах графита можно получить из данных по изучению соответствующих свойств кристаллических соединений, Одна из причин, затрудняющих развитие таких исследований, заключается в том, что сильное расширение пространства между слоями в процессе образования кристаллических соединений вызывает, как правило, дробление поликристаллического графита, так что имеющиеся экспериментальные данные получены главным образом на поликристаллических порошках. К настоящему времени эта трудность преодолена [1065], и сейчас имеются данные по анизотропии электрических и магнитных свойств кристаллических соединений графита. При рассмотрении соединений с более высокой по сравнению с графитом электропроводностью (например, в случае соединений графита с щелочными металлами и бромом) следует использовать наиболее реальную модель графита, по которой графит имеет бесконечную кристаллическую решетку с электронными энергетическими зонами, соответствующими его квазиметалличе-ской природе. Вследствие упрощенного представления электронных зон для бесконечных гексагональных сеток (т. е. в случае двумерного приближения для идеального графита) функция распределения электронов N (е) по энергиям е приобретает вид, показанный на фиг. 35. При этом одну зону можно считать почти совершенно пустой, а другую — почти целиком заполненной. [c.177]

В 1940 г. А. X. Брегер и Г. С. Жданов [50] опубликовали результаты исследования с помощью одномерных рядов Фурье, электрошюй Рис. 140. Распределение плотности в графите и нитриде бора (ВК), имею-электронной плотности и щих аналогичную слоистую структуру. Изуча-решЁтко нитрида бора. лось распределение электронной плотности перпендикулярно плоскостям сеток (рис. 140). [c.210]

Сдвиг атомов каждого последующего параллельного слоя происходит по осям X п Y таким образом, что атомы каждого третьего слоя находятся под атомами каждого первого. Таким образом, если первый слой решетки обозначить А, второй В, то распределение слоев в кристалле описывается как АВ АВ. ....Вектор переноса атомов углерода равен 0,1418 нм и соответствует трансляции решетки, обозначаемой знаками V - Весь кристалл графита описывается в виде уЛ у Д- Расстояние между совпадающими по расположению атомов слоями равно 0,6708 нм. В натуральном и искусственном графитах обнаруживается другая кристаллическая модификация — ромбоэдрическая (рис. 1-5, б) [1-2]. Параметры ее решетки а = 0,246 нм и с = 0,335 X 3 = 1,005 нм. В этой модификации, обозначаемой как AB AB . ... или S7 S/AAA, величина трансляции Л и V равна 0,4118 нм. Ромбоэдрическая модификация появляется в хорошо кристаллизованном натуральном графите, подвергнутом механическим воздействиям, например помолу. Его образование связано с относительно большими деформациями сдвига [1-3]. При таких деформациях в гексагональном графите могут наблюдаться фазовые вкрапления ромбоэдрического гра( )ита на протяжении примерно десяти последовательно располагающихся слоев. Его содержание в зависимости от ряда условий находится в пределах 5-22% (объем). В монокристаллах гексагонального графита методом микродифракции электронов обнаруживается около 5% ромбоэдрического графита. В кристаллах мозаичной структуры также можно предполагать присутствие его небольших количеств, неразрешаемых рентгеноструктурным анализом. Указанная модификация соответствует метастабильному состоянию и полностью исчезает при нагреве до 3000 С. [c.23]

Адсорбенты по той же классификации, т. е. в зависимости от химического строения их поверхности, определяющего способность к тому или иному виду межмолекулярных взаимодействий, делятся на три типа. К первому типу относятся неспецифические адсорбенты, не несущие на своей поверхности ни ионов, ни каких-либо функциональных групп, связей или центров с локально сосредоточенными на периферии зарядами и не обладающие электронодонорными или электроноакцепторными центрами. На таких адсорбентах любые молекулы адсорбируются неспецифически. К адсорбентам этого типа можно отнести графитированные сажи, в особенности графити-рованную около 3000 °С термическую сажу, поверхность которой состоит в основном из базисных граней графита. Кроме графитированной сажи к неспецифическим адсорбентам относится чистый нитрид бора, молекулярные кристаллы благородных газов и насыщенных углеводородов, а также пленки из таких углеводородов и пористые углеводородные полимеры. Адсорбция на таких адсорбентах мало зависит от локального распределения в адсорбируемых молекулах электронной плотности, в частности, от наличия я-связей и неподеленных электронных пар. Различие в валентных состояниях атомов углерода в таких адсорбентах, как, например, графит, с одной стороны, и насыщенные углеводороды — с другой, сказывается на адсорбции незначительно, хотя и может быть выявлено в некоторых системах (подробнее см. разд. 1 гл. П и рис. 11,12) [90, 91]. [c.22]

С-направления и эффективно локализованных в этой области, и 2) подвижных проводяш их или не локализующихся я-электронов, симметрия которых относительно базисной плоскости будет подобна отдельной 2/)г-орбите данного атома, в которой ось z расположена параллельно плоскости шестиугольников. Наличие этих вторичных электронов обусловливает металлический характер проводимости графита. В плоскости шестиугольников я-электро-ны обладают спектром уровней энергии. Распределение плотности 7V(e) энергии е, по Кулсону [194], может быть представлено схематически в виде кривой на рис. 99. В качестве ограничивающего допущения принято, что заполненная полоса вмещает только два электрона на каждый атом. В связи с тем, что на атом углерода приходится только один я-электрон, полоса будет заполнена точно наполовину. Отличительной особенностью представленной кривой является падение N ) до нуля, что и представляет собой энергетический разрыв или барьер между дозволенными уровнямй. Описанная схема дала основание отнести графит по проводимости вдоль его базисной плоскости к электронным полупроводникам. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология