Благородные газы плотная упаковка

Количество же частиц, непосредственно примыкающих к данной, определяют как координационное число. В. кристаллах, образованных сферическими частицами одинакового размера, их плотнейшая упаковка может осуществляться в виде двух энергетически равноценных структур кубической и гексагональной (рис. ИМ). Координационное число для каждой из этих структур равно 12, а сами сферы занимают 74 % полного объема кристалла. В подобных структурах кристаллизуются большинство металлов и сплавов, благородные газы, ряд соединений, молекулы которых обладают близкой к сферической симметрией, например СН4, СО2. Если частицы, образующие кристалл, не являются сферическими или имеют разные размеры, то их плотнейшая упаковка будет искажаться. При этом значение координационного числа будет меньше 12, а доля незанятого объема в кристалле будет расти. [c.66]

Если частицы, образующие кристалл, например атомы металлов или благородных газов, одинаковы, то в кристалле они располагаются так, чтобы максимально плотно заполнить объем. В этом случае можно считать, что частицы касаются друг друга - осуществляется их плотнейшая упаковка. Возможны два варианта плотнейшей упаковки одинаковых сферических частиц - шаров. [c.81]

ПЛОТНАЯ УПАКОВКА атомов я молекул, способ модельного описания кристаллич. структур. В кристаллах металлов и отвердевших благородных газов, как правило, реализуются т. н. плотнейшие шаровые упаковки (ПШУ) яли плотные шаровые кладки (ПШК). Первые построены из плотнейших слоев (рис. А), к-рые налагаются друг на друга т. о., что каждый шар (атом) касается трех шаров соседнего слоя (рис. Б и В) в итоге каждый шар имеет координац. число 12. Число слоев, приходящихся на период ПШУ, перпендикулярный плоскости слоя, наз. слойностью упаковки. В ПШК шары располагаются менее компактно и имеют более низкие координац. числа (рис. Г и Д> [c.449]

С некоторой осторожностью следует пренебрегать тройными взаимодействиями, когда речь идет о сравнении энергий нескольких возможных кристаллических структур определенного вещества. Так, для всех кристаллов благородных газов, кроме Не, потенциалы Леннард-Джонса предсказывают гексагональную плотную упаковку при 0 К как самую выгодную энергетически, тогда как на самом деле благородные газы кристаллизуются в гранецентрированную решетку. Подробно этот вопрос обсужден в работе [69]. [c.27]

Итак, в рамках квантовомеханических рассмотрений можно утверждать, что металлическая связь ненаправленная. Поэтому для чистых металлов следует ожидать структуры плотнейших упаковок. Кристаллы металлов часто имеют структуры ПКУ, ПГУ или их различные модификации. Объемноцентрированная кубическая структура в принципе не является плотнейшей упаковкой, но она очень близко примыкает к ней. Пока еще нет объяснения различных кристаллических модификаций металлов, но теория трехцентровых взаимодействий, успешно примененная к кристаллам благородных газов и галогенидов щелочных металлов, по-видимому, открывает большие перспективы и в данном случае. [c.281]

В связи с этим интересно отметить, что атомы Ме, Аг, Кг, Хе на внешнем уровне имеют по четыре электронные пары, или два антипараллельных по спину набора из четырех электронов. Все эти элементы в свободном состоянии в твердом виде образуют кубическую плотнейшую упаковку по типу СН , а не гексагональную, теоретически предсказанную для всех сферически симметричных частиц. Из элементов благородных газов в свободном состоянии лишь Не образует в твердом виде плотнейшую гексагональную упаковку. [c.301]

Плотную упаковку частиц можно представить как укладку шаров одинакового размера, при которой координационное число каждого шара (т. е. число соседних шаров, с которыми он имеет контакт) равно 12. Столь высокое его значение в реальном кристалле может служить признаком ненаправленных и ненасыщенных связей между частицами. В некоторых металлах (Mg, Си, Ag, Au, Al, Pb и др.) и в кристаллах благородных газов координационные числа атомов равны 12. В иОнных кристаллах значения координационных чисел для ионов несколько меньше. В хлориде цезия s l к. ч. s" =8 и к. ч. С1 =8, в хлориде натрия Na l к. ч. Na+=, = 6 и к. ч. С1 = 6. Во многих металлах координационные числа атомов также не превышают 8 (щелочные металлы, Ва, V, Nb, Та и др.). В атомных кристаллах (например, в алмазе) координационные числа атомов обычно не превышают 4. В рутиле TiOj к. ч. Ti=6 и к. ч. 0=3, в сульфиде цинка ZnS к. ч. Zn=4, к. ч. 5=4. В кристаллах льда для молекул воды к. ч.=4. [c.85]

Благородные газы Не — Хе — реш. соответствует кубической плотнейшей упаковке Не — реш. а-Ре (ири —271 "С и давлении 3 МПа) [c.489]

Эти элементы предоставляют мало материала для обсуждения. Они одноатомны во всех агрегатных состояниях. Радон в кристаллическом состоянии не изучен, а другие элементы кристаллизуются в структуре с кубической плотной упаковкой. Выше уже было отмечено, что гелий отличается от других благородных газов тем, что он превраш ается в твердое тело только под давлением не менее 25 атмосфер. [c.618]

Вещества с молекулярными кристаллическими решетками. Их свойства. Энергия решеток. Молекулярные кристаллы состоят из индивидуальных молекул ( I2, 12. I4, СО2, СдНв, Sg и т. д.). В большинстве органических веществ молекулярные решетки. Межмолекулярные силы в таких решетках малы (дисперсионные, междипольные, индукционные и иногда силы водородных связей). Дисперсионные силы обладают шаровой симметрией воздействия. Поэтому, когда действуют только они, образуется плотнейшая упаковка молекул в кристалле. Так, кристаллы, образованные из одноатомных молекул благородных газов, имеют гранецентрированную кубическую элементарную ячейку, не искаженную каким-либо взаимодействием направленного характера. Другие вещества с более сложными молекулами, в которых атомы связаны ковалентными связями, образуют кристаллы более [c.130]

Благородные газы и почти все металлы кристаллизуются либо с гексагональной, либо с кубической плотнейшей упаковкой. Однако кристаллы щелочных металлов, бария и некоторых переходных металлов относятся к другой кубической системе, объемно центрированной причины этого различия неизвестны. [c.74]

При образовании молекулярного кристалла, в котором взаимодействия сводятся к вандерваальсовым, перераспределения электронов между молекулами не происходит. Так как вандерваальсовы взаимодействия много слабее кулоновских и ковалентных, молекулярные кристаллы имеют заметно более низкие энергии связи и температуры плавления. Для них характерна плотнейшая упаковка частиц. Наиболее распространены молекулярные кристаллы, образованные органическими веществами (например, углеводородами). Примером неорганических молекулярных кристаллов является затвердевшие благородные газы, [c.176]

Все благородные газы и многие молекулярные вещества с простыми симметричными молекулами кристаллизуются в молекулярных решетках с плотнейшей упаковкой. Это указывает на то, что для межмолекулярпых связей характерны ненасыщенность и нена-правленность. В молекулярных кристаллах из несимметричных молекул структура может быть более рыхлой (приспособленной к асимметрии молекул), но все же определяющим здесь выступает геометрический фактор, а не природа составляющих частиц. Структуры молекулярных кристаллов относятся к гетеродеслшческим в них сосуществуют два типа связи — внутри молекул и между молекулами. Связи, действующие между молекулами, намного слабее, чем межатомные внутри молекул. Поэтому именно мел<мо-лекулярные силы в первую очередь определяют многие физические свойства веществ (температуры плавления, твердость, плотность, тепловое расширение и др.). Низкие температуры плавления, высокая летучесть, малая твердость, незначительная плотность и высокий коэффициент теплового расширения — все это свидетельствует о слабости ван-дер-ваальсовой связи. Оценку величины энергии межмолекулярного взаимодействия можно получить, исходя пз экспериментальных данных по теплотам сублимации молекулярных [c.136]

Поскольку Ван-дер-Ваальсовы силы являются ненаправленными силами, то априори можно ожидать, что молекулы в кристалле будут стремиться окружить себя максимальным числом соседних молекул, в результате чего упаковка будет, вероятно, стремиться к плотнейшей. Тот факт, что кристаллические структуры благородных газов, построенных из одноатомных молекул , являются плотнейшими упаковками (у гелия гексагональная, у остальных — кубическая), подтверждает сказанное выше предложение. [c.359]

Благородные газы образуют кристаллические структуры, в которых имеются свободные пространства между атомами. Однако включение какого-либо вещества в эти пространства маловероятно. Аргон имеет кубическую структуру с плотной упаковкой, но полости в его структуре малы по сравнению с размерами самих атомов аргона. С одной стороны, трудно отыскать атомы, подходящие по размерам для включения, а с другой — кристаллы образованы очень слабыми связями. Однако об этом стоит упомянуть, так как известны случаи, когда ван-дер-ваальсовы силы между довольно сложными молекулами достаточны для образования устойчивого соединения включения. [c.414]

Плотнейшие упаковки характеризуют и соединения с остаточной связью, поскольку она также ненаправленна и пепасыгцаема. Так, все К. благородных газов образуют 1 ,лот 1е1 яие у1 а 0В < 1 0 таким ше или близким законам располагаются друг относительно дру а молекулы в ряде молекулярных соединений (На, СО и др.). С дру ОЙ стороны, структуры соединений с овалентной связью, связью насыщаемой и направленной, хара <теризуются небольшой и асимметричной координацией. Так, в элементарном мышьяке Аз связи внутри слоя заведомо ковалентные, [c.429]

При другом распространенном способе обозначения расположения слоев в плотнейших шаровых упаковках используют два символа г — слои, окруженные соседями, расположенными точно друг над другом, и к — в противном случае. Гексагональная плотнейшая упаковка в этих обозначениях записывается как ...гггг... , а ГЦК — как ...кккк... . В плотнейших шаровых упаковках, как нетрудно убедиться, шары занимают 74,04% всего объема и имеют координационное число (КЧ) 12, а в структуре с расположением шаров в вершинах и центре кубической ячейки (так называемая объемноцентрированная кубическая (ОЦК) структура) — 68,1 % и КЧ равно 8. Гексагональная плотнейшая упаковка, гранецентрированная кубическая и объемноцентрированная кубическая структуры являются наиболее распространенными в кристаллах разных металлов и благородных газов. [c.86]

При анализе табл. 1, 2 можно отметить, что экспериментальный парциальный мольный объем Bi ex газов на. одится между мольными объемами газа в состоянии жидкости при температуре кипения Укип и критической Укр. Исключением являются растворы гелия в воде [23]. С увеличением температуры значения У газа увеличиваются во всех изученных растворителях за исключением воды рис. 1. Уменьшение их в воде с ростом температуры вызвано уменьшением ажурности и увеличением компонентноети ее структуры. С особенностью структуры воды связано и увеличение парциального мольного объема, благородных газов, определенного при давлении 100 атм в одной из последних работ [23]. Согласно этой работе при растворении гидрофобного гелия его молекулы занимают уже имеющиеся в ее структуре свободные. малые полости, что препятствует сжатию раствора. При растворении аргона и криптона, имеющих меньшую вероятность внедряться в полости структуры воды, не нарушая их конфигурации, в воде создаются структуры, близкие к структурам клатратов этих газов с приближением структуры воды к плотнейшей упаковке. В связи с этим 3 начения парциальных мольных объемов Аг и Кг ниже, чем у Не. Интересно проследить зависимость парциальных мольных объемов растворенных газов от их природы и природы растворителя. [c.112]

К этому необходимо добавить построение различного рода компьютерных моделей, основанных на средствах вычислительной математики и физики. Основываясь на подобии построения безлигандного кластера строению многоатомного атома и одновременно атомному ядру была построена оболочечная, электронная модель кластера или желеобразная модель и предсказано существование магических чисел кластеров, соответствующих наиболее стабильным состояниям, которые действительно были обнаружены для кластеров щелочных и некоторых благородных металлов. Также микроскопический подход позволяет создать модель наиболее стабильных кластеров инертных газов или благородных металлов на основе наиболее плотной атомной упаковки, которая хорошо выполняется, например, для молекулярных кластеров. [c.586]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология