Энергия проводимости

Действительно, для того чтобы участвовать в переносе тока, электрон должен получить некоторую дополнительную энергию от лектрического поля н перейти на более высокий (вакантный) уровень, где он может передвигаться (дрейфовать) в соответствии с приложенным полем. Однако если все уровни в зоне заняты, а следующая разрешенная зона (зона проводимости) с вакантными уровнями находится далеко, п энергия, необходимая для перевода электрона с верхнего уровня валентной зоны на нижний уровень зоны проводимости, значительно превосходит энергию поля, то ток через систему не может пойти, несмотря иа наличие свободных уровней. [c.136]

Природу химической связи и характерные особенности металлов можно объяснить на примере лития следующим образом. В кристалле лития орбитали соседних атомов перекрываются. Каждый атом предоставляет на связь четыре валентные орбитали и всего лишь один валентный электрон. Значит, в кристалле металла число электронов значительно меньше числа орбиталей. Поэтому электроны могут переходить из одной орбитали в другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между всеми атомами кристалла металла. К тому же атомы металлов характеризуются невысокой энергией ионизации — валентные электроны слабо удерживаются в атоме, т. е. легко перемещаются по всему кристаллу. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет также электрическую проводимость металла. [c.89]

Орбитали энергетической зоны заполняются двумя электронами, как и орбитали атома и молекулы, в порядке их расположения по энергиям и в соответствии с принципом Паули. Следовательно, максимально возможное число электронов в зонах, возникающих за 1 чет перекрывания s-, р-, d-, /-... атомных орбиталей, соответственно равно 2N (s-зона), 6N (р-зона), 10 N (/ -зона), 14 N (/-зона)... Зона, которую занимают электроны, осуществляющие связь, называется валентной (на рис. 75 степень заполнения валентной зоны показана штриховкой). Свободная зона, расположенная энергетически выше валентной, называется зоной проводимости. [c.116]

Ковалентные кристаллы. Заполнение энергетических зон ковалентного кристалла рассмотрим на примере алмаза, у которого ширина запрещенной зоны E 5,7 эВ. Электроны атомов углерода полностью заполняют валентную зону. Поскольку переход электронов из валентной зоны в зону проводимости требует большой энергии возбуждения, которая в обычных условиях не реализуется, алмаз являете диэлектриком. [c.117]

Величина энергии активации зависит от природы используемого катализатора. Например, энергия активации реакции разложения аммиака, проводимой в гомогенной системе, составляет 78 ккал/моль в присутствии же различных твердых катализаторов она имеет следующие значения [c.271]

Исторически обстоятельства сложились таким образом, что раньше придавали большое значение свободной энергии Г У, Т), так как по условиям экспериментов, проводимых в замкнутой системе ири постоянном [c.88]

Конденсатор, изолированный идеальным диэлектриком, пе показывает никакого рассеивания энергии при применении переменного потенциала. Зарядный ток, называемый в технике циркулирующим, отстает на 90° по фазе от применяемого потенциала, и энергия, накапливаемая в конденсаторе в течение каждой половины цикла, полностью восстанавливается в следующем. Но ни один из существующих диэлектриков не обладает таким идеальным характером, некоторое количество энергии рассеивается под знакопеременным напряжением и выделяется в виде тепла. Такие потери производительности называются диэлектрическими потерями . Обычная проводимость содержит компонент диэлектрических потерь здесь емкостный заряд частично теряется через среду. [c.204]

В присутствии переменного поля встречаются и другие эффекты, поэтому диэлектрик с нулевой проводимостью может еще давать потери. Суспендированные капельки другой фазы претерпевают сферическое колебание электростатических индукционных эффектов и излучают энергию в виде тепла, — это является следствием вязкости среды. Полярные молекулы будут колебаться как электроны и излучать энергию при столкновении с другими. [c.204]

При поиске возможно получение нескольких наборов кинетических параметров, обеспечивающих небольщие значения Р, причем величины кинетических параметров в разных приемлемых для исследователя наборах могут существенно различаться. Следует также учитывать, что предэкспоненциальные множители и энергии активации /, определяющие константы скоростей Ау[А/ = Ао/ехр(— // 7 )], адсорбционные коэффициенты Ь/ и т. д., могут зависеть от природы обрабатываемой нефтяной фракции, состава и условий приготовления катализатора. Для одного и того же процесса, проводимого с несколько отличающимся сырьем или на разных катализаторах, величины ка,- могут различаться на один-два порядка, а величины / — в полтора-два раза. [c.135]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной е7 а, — образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции ао обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е", обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента — карбоксильных (СООН), гидроксильных (ОН) и других полярных групп. При этом предполагалась возможность эстафетного механизма переноса протона вдоль цепочек, что обусловливает значительное возрастание е и е". Наличие протонной проводимости и протонной поляризации позволяет объяснить не только большие величины с1г /<1а, но и частотную зависимость критической гидратации Со, обнаруженную для ряда сорбентов [646, 648]. Здесь необходимо отметить, что при измерении диэлектрических характеристик применяются слабые электрические поля, которые не могут повлиять на про- [c.245]

Теплоту химической реакции, проводимой при постоянном давлении (или хотя бы при условии, что окончательное давление совпадает с исходным), принято называть изменением энтальпии реагирующей системы, АН (читается дельта-аш ). Как мы узнаем из гл. 15, изменение энергии АЕ соответствует теплоте реакции, проводимой при постоянном объеме, например в калориметрической бомбе, показанной на рис. 2-4. Энтальпию можно рассматривать как энергию, в которую внесена поправка, учитывающая работу, которую могли совершить реагенты, отталкивая атмосферу, если они расширялись во время реакции. Различие между Д и АН невелико, но очень важно, хотя сейчас мы еще не будем уделять ему внимания. Если в процессе реакции выделяется теплота, то энтальпия реагирующей системы убывает в этом случае изменение энтальпии АН отрицательно. Такие реакции называются экзотермическими. Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими в таких реакциях происходит возрастание энтальпии реакционной смеси. Для реакции разложения пероксида водорода можно записать [c.89]

Чтобы диэлектрик (изолятор) стал проводить электрический ток, необходима энергия, достаточная для возбуждения электронов из заполненной зоны через межзонную щель в свободную зону молекулярных орбиталей. Эта энергия является энергией активации процесса проводимости. Лишь высокие температуры или чрезвычайно сильные электрические поля могут обеспечить энергию, необходимую для возбуждения значительного числа электронов, которые придают кристаллу проводимость. В алмазе межзонная щель (интервал между потолком заполненной, или валентной, зоны и низом свободной зоны, называемой зоной проводимости) составляет 5,2 эВ, т.е. 502 кДж моль . [c.631]

Полупроводники обладают свойством пропускать электрический ток при условии, что они получают извне сравнительно небольшую энергию, необходимую для возбуждения электронов из нижней заполненной валентной зоны в верхнюю пустую зону проводимости. Поскольку при повышении температуры число возбуждаемых электронов возрастает, проводимость полупроводника увеличивается с температурой. Это свойство полупроводников совершенно противоположно поведению металлов при повышении температуры. [c.631]

Для возбуждения электронов в кристалле алмаза из валентной зоны в зону проводимости требуется энергия 5,2 эВ, или 502 к Дж моль . Свет какой частоты необходим для этого возбуждения Какими должны быть его длина волны и волновое число Какой части электромагнитного спектра соответствует такой свет [c.643]

Итак, движущая сила реакции, проводимой при постоянных давлении и температуре, измеряется изменением свободной энергии продуктов по сравнению с реагентами. Если изменение свободной энергии отрицательно, реакция протекает самопроизвольно если изменение свободной энергии положительно, реакция протекает самопроизвольно в противоположном направлении если же изменение свободной энергии равно нулю, реагенты и продукты находятся в равновесии. Изменение свободной энергии складывается из двух составляющих AG = АН — TAS. Значительное уменьшение энтальпии, означающее выделение теплоты, благоприятствует протеканию реакции. Но следует учитывать и другой фактор. Значительное возрастание энтропии при образовании продуктов из реагентов также благоприятствует реакции. При обычных температурах энтропийный фактор, как правило, невелик, и поэтому AG и АН имеют одинаковые знаки. В таких случаях самопроизвольные реакции оказываются экзотермическими. Но возможны и другие варианты, когда энтальпийный и энтропийный факторы действуют в противоположных направлениях, и может случиться, что энтропийный член оказывается преобладающим. Это относится главным образом к реакциям, в которых происходит превращение твердого или жидкого вешества в газы или растворы. [c.75]

Каким образом электрическая или другая работа связана с изменениями свободной энергии в реакции, проводимой обратимым способом при постоянных давлении и температуре [c.85]

Слагаемые, содержащие собственные коэффициенты проводимости 11 и 1ц, характеризуют рассеяние свободной энергии в процессе миграции компонентов под действием внешней движущей силы (—Ац,), эти величины всегда положительны в силу условия ,/>0 [см. (1.10)]. Последняя сумма в выражениях (7.69) и (7.70) оценивает рассеяние свободной энергии в цепи химических превращений. Сумма слагаемых, содержащая перекрестный коэффициент Ь г, равна работе перемещения компо- [c.250]

Если принять для перехода ионов металла из точки Р (рис, 26) в междоузлия решетки окисла полупроводника п-типа, что W н — энергия, соответствующая этому переходу, Ф — энергия, необходимая для перехода электрона из металла в зону проводимости окисной пленки (рис. 27), а Е — энергия сиязи электрон—ион в междоузлии, то величина — Е будет энергией раство- [c.50]

Затраты на передел исходных материалов — это денежное выражение затрат на получение единицы продукта из печного комплекса. По данному показателю экономическая эффективность печных комплексов может быть достигнута 1) экономией энергетических ресурсов (топлива и электрической энергии) при осуществлении термотехнологических процессов 2) совершенствованием термотехнологических процессов в части получения качественного продукта, полноты проводимых физических и химических превращений исходных материалов, получения качественных побочных продуктов, находящих сбыт 3) увеличением срока эксплуатации печей за счет качественного выполнения футеровочных и монтажных работ [c.123]

Первое слагаемое в формуле (4.14) описывает потери, обусловленные токами проводимости (тепло Джоуля- Ленца - электрический нагрев), второе-релаксационные потери в диэлектрике (диэлектрический нагрев) и третье-магнитные потери (магнитный нагрев). Лри о=0 в отсутствие магнитных потерь (ц"=0), с учетом формулы (2.51), формула (4.14) переходит в формулу (4.12), использованную при анализе ТВЧ-нагрева. Особенности СВЧ-нагрева заключаются в возможности более гибкого подвода энергии к технологическим объектам, а также в использовании больших удельных мощностей при одинаковых 84 [c.84]

Биологический материал обладает высоким электрическим сопротивлением порядка 10 Ом/м и быстро заряжается под действием облучения электронным пучком высокой энергии. Проводимость биологического материала может быть существенным образом повышена за счет добавки тяжелых материалов или неметаллических проводящих материалов либо в виде тонкого слоя на поверхности образца, либо заполнением всего материала солями тяжелых металлов. А4етодики нанесения покрытий достаточно подробно обсуждались в гл. 10, здесь же будут кратко изложены альтернативные методы. [c.256]

В литературе нет единообразия в отношении выбора стандартных состояний серы при вычислении свободных энергий сернистых соединений. В настоящей работе в качестве стандартного состояния при 298,16° К выбрана ромбическая модификация серы, а при 1000° К газообразная сера Зггаз- В связи с этим ряд значвний свободных энергий, проводимых в литературе, были пересчитаны нами на новое стандартное состояние серы. При [c.157]

Яркую характеристику порядков и системы обучения в польской гимназии последних десятилетий XIX века дал Стефан Жеромский в своем произведении Сизифов труд . Классные наставники и все учителя,— пишет он,— были вовлечены в нечто вроде полицейско-следственной службы . Учащиеся гимназии, включая и учеников старших классов, не пользовались доверием учителей и были лишены свободы и инициативы в творческом проявлении юношеских сил, способностей и энергии. Проводимая система надзора,— продолжает Жеромский,— исходила из положения, что ученики являются, так сказать, по самой природе вещей существами порочными, за которыми над- [c.14]

Для жпдкофазных реакций условия постоянства объема и давления выполняются одновременно для газовых реакций, проводимых нри постоянном объеме, уравнения надо записать несколько иначе, но практически это различие незначительно В этом случае ири выводе уравнения для температуры следовало бы составить баланс внутренней энергии, использовав первый закон термодинамики, и получить, как и в разделе П1.2, уравнение [c.308]

Как мы видели, в полупроводниках для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости требуется ср авнительно небольшая энергия. При этом в результате поглощения кванта энергии (нагревание или освещение) связь, обусловливаемая парой электронов, разрывается один из электронов переходит в зону проводимости, и в данном энергетическом состоянии валентной зоны вместо двух электр13нов остается один, т. е. образуется вакансия — так называемая П(Злолсительно заряженная дырка [c.117]

При температуре абсолютного нуля в отсутствие других внешних зоздействий электроны в полупроводниках не обладают энергией, цостаточной для преодоления запрещенной зоны. Поэтому полу- проводник в этих условиях является диэлектриком. Следовательно, целение веществ на полупроводники и диэлектрики условно. Чем больше ширина запрещенной зоны, тем выше должна быть температура, при которой возникает электронно-дырочная проводимость. [c.118]

Процесс образования дефектов кристаллической решетки, конечно, эндотермический, но, как и всякое разупорядочение, сопровождается возрастанием энтропии. Поэтому в согласии с AG = Д/У — TAS при любог температуре, отличной от абсолютного пуля, в реальном кристалл должны существовать дефектные позиции пли вакансии. В области гомогенности свойства соединений переменного состава (энтальпия и энергия Гиббса образования, энтропия, электрическая проводимость и пр.) изменяются непрерывно. Например, для нитрида циркония энтальпия и энергия Гиббса образования имеют следующие значения (кДж/моль) [c.261]

Энергии активации известны с точностью, не превышающей 1,5 ккал, поэтому проводимые различия могут быть неточными. Средний диа-чстр длн о, исполь.-зоваиный выше (2,74 А), больше, чем диаметр, использованный Фаркашем (2,3 А). Некоторые расхождения в данных имеются в тех случаях, когда энергия активации возрастает с повышением температуры. См, также [35,36]. [c.262]

Химическая технология — прикладная наука о наиболее экономичных процессах (проводимых с участием физико-химических превращений) производства необходимых человечеству продуктов, предметов и трёбуемых видов энергии. В противоположность химику, который может синтезировать, в лабораторных условиях нужный продукт в небольшом, количестве и часто весьма дорогостоящим способом, технолог ставит своей задачей производство этого продукта в промышленном масштабе при возможно более низких экономических затратах. Эти две особенности химической технологии — большой Масштаб производства и выбор экономичных методов и способов переработки — обусловливают различие в деятельности химика-технолога и химика-исследователя. [c.7]

Растворение хлористого водорода в толуоле не вызывает сколько-нибудь значительного изменения в спектрах поглощения ароматического соединения. Более того, даже при —78,51° легко устанавливается равновесие между этими тремя компонентами, если энергия активации образования комплекса очень мала. Эти растворы не обладают сколько-нибудь заметной проводимостью. Наконец, применение дейтерийхлорида в этих опытах не дало измеримого обмена в течение значительного периода. Таким образом, нет данных о переносе протона от хлористого водорода к ароматической молекуле. [c.399]

Ясно, что комплекс со структурой этого типа должен показать значительное изменение в спектрах поглощения. Далее разрушение облака я-электронов должно быть процессом, требующим значительной энергии актипатщи. Образование комплексов с системой типа хлористый водород— хлористый алюмпний (XXII) включает полный перенос протона в кольцо. Такой комплекс должен проявлять заметную проводимость, а так как образоваиие и диссоциация этих комплексов — процессы обратимые, то [c.401]

Величина кажущейся энергии активации равна 20 ккал1моль, вследствие чего маловероятны диффузионные процессы (к катализатору или от него) скорость реакции, проводимой на железном катализаторе, зависит от размеров его частиц, что указывает на поверхностный эффект. [c.254]

Расплавы солей обладают ионной проводимостью, поэтому к ним применим закон Фарадея. Расстояния между ионами в расплавах малы, следовательно электростатические взаимодействия ионов очень велики. С другой стороны, ионы в расплавах обладают большой кинетической энергией, поэтому трудно говорить о степени диссоциации расплавов. Можно предполагать полную диссоциацию солей в расплаве. Однако при сравнительно низ-К1Х температурах плотная упаковка ионов препятствует более или менее сиободному их движению. Каждый ион в расплаве занимает (в среднем по времени) место, соответствующее минимальной потенциальной энергии отно-С1тельных соседних ионов положение ионов аналогично положению их в кэисталлической решетке при равновесии. В связи с миграцией энергии каждый ион колеблется около положения равновесия, потенциальная энергия eio при отклонении от равновесного состояния увеличивается. Такое смещение ионов вызывает нарушения структуры расплава, подобные дефектам кри- [c.451]

Эффективность перемешивания является характеристикой каче-стЕ.а процесса, которое оценивают в зависимости от технологического назначения перемешивания. При перемешивании для интенсифика-ци>[ химических реакций, тепловых и диффузионных процессов эффективность оценивают отношением коэффициентов скорости процессов, проводимых с перемешиванием и без перемешивания. Эффективность процессов получения суспензий и эмульсий характеризуется достигаемой степенью однородности единицы перемешиваемого объема жидкости и в каждом конкретном случае определяется целесообразной интенсивностью, требующей минимальных расходов энергии и времени на проведение процесса. Из двух аппаратов с мешалками более эффективно работает тот, в котором определенный технологический процесс достигается при более низкой затрате энергии. [c.266]

СЯ для образования ковалентных связей в кристаллической структуре кремния, у фосфора остается еще один электрон. При наложении на кристалл электрического поля этот электрон может смещаться в сторону от атома фосфора поэтому говорят, что фосфор является донором электронов в кристалле кремния. Для высвобождения донируемых электронов требуется лищь 1,05 кДж моль эта энергия превращает кристалл кремния с небольшой примесью фосфора в проводник. При введении в кристалл кремния примеси бора возникает противоположное явление. Атому бора недостает одного электрона для построения необходимого числа ковалентных связей в кристалле кремния. Поэтому на каждый атом бора в кристалле кремния приходится одна вакансия на связывающей орбитали. На эти вакантные орбитали, связанные с атомами бора, могут быть возбуждены валентные электроны кремния, что дает возможность электронам свободно перемещаться по кристаллу. Подобная проводимость осуществляется в результате того, что на вакантную орбиталь атома бора перескакивает электрон соседнего атома кремния. Вновь образовавшаяся вакансия на орбитали атома кремния тут же заполняется электроном со следующего за ним другого атома кремния. Возникает каскадный эффект, при котором электроны перескакивают от одного атома к следующему. Физики предпочитают описывать это явление как движение положительно заряженной дырки в противоположном направлении. Но независимо от того, как описывается это явление, твердо установлено, что для активации проводимости такого вещества, как кремний, требуется меньше энергии, если в кристалле содержится небольшое количество донора электронов типа фосфора либо акцептора электронов типа бора. [c.632]

Разность нулевых уровней Еш1п(А 1А2) и Ет1п(А2Аз) для реакции, проводимой при абсолютном нуле, отнесенная к одному молю вещества, есть не что иное, как тепловой эффект реакции Q. Следовательно, и разность истинных энергий активации также равна тепловому эффекту при абсолютном нуле (рис. И) [c.71]

При добавлении Ь120 к N 0 на каждый ион замещающий появляется 1 ион и дырочная проводимость (т. е. проводимость р-типа) возрастает (стрелка 1), при добавлении к N10 ОагОз число ионов (осуществляющих проводимость р-типа) уменьшается и проводимость р-типа падает (стрелка ). С работах ряда авторов [см., например Рогинский С. 3., Хим. наука и промышленность, 2, 138 (1957)] были изучены каталитические свойства окислов-полупроводников (N 0, 2пО,ХггОз и др.) и показано существование корреляции между их электронными свойствами и каталитической активностью, а также возможность путем соответствующих добавок изменять в заданном направлении каталитические свойства этих окислов для определенных реакций. Так, например, при окислении СО на N 0 введение в N 0 даже нескольких сотых процента заметно снижает каталитическую активность N 0 (повышает энергию активации изучаемой реакции) 2п0 с добавками, понижающими ее активность по отношению к окислению СО и распаду МгО, имеет повышенную активность для реакции изотопного обмена молекулярного водорода. — Прим. перев. [c.28]

Механизм, который предложили Кабрера и Мотт (]949 г.), исходит и из существования на металле образовавшейся в процессе хемосорбции кислорода пленки, в которой ионы и электроны движутся независимо друг от друга. При низких температурах диффузия ионов через пленку затруднена, в то время как электроны могут проходить через тонкий еще слой окисла либо благодаря термоионной эмиссии, либо, что более вероятно, вследствие туннельного эффекта (квантово-механического процесса, при котором для электронов с максимальной энергией, меньшей, чем это требуется для преодоления барьера, все же характерна конечная вероятность того, что они преодолеют этот барьер, т. е. пленку), обусловливающего высокую проводимость окисной пленки при низких температурах. При этом на поверхности раздела металл— окисел образуются катионы, и на поверхности раздела окисел— газ—анионы кислорода (или другого окислителя). Таким образом, внутри окисной пленки создается сильное электрическое поле, благодаря которому главным образом ионы и проникают через пленку, скорость роста которой определяется более медленным, т. е. более заторможенным, процессом. [c.48]

Объяснение химической связи в комплексах с помощью электростатических представлений. Начало разработки теории, объясняю1цей образование комплексных соединений, связано с исследованиями Косселя и Магнуса (Германия), проводимыми ими в 1916—1922 гг. В ее основу были положены электростатические представления. Ион-комплексообразователь притягивает к себе как ионы противоположного знака, так н полярные молекулы. С другой стороны, окружающие комплексообразователь частицы отталкиваются друг от друга, прп этом энергия отталкивания тем значительней, чем больше частиц группируется вокруг центрального иона. [c.119]

При воздействии электромагнйтного поля на диэлектрики их помещают между пластинами рабочего конденсатора, который является частью высокочастотного контура генератора ТВЧ. Диэлектрические потери, связанные с поляризацией диэлектрика, приводят к появлению тока смещения и поглощению электромагнитной энергии, сопровождающемуся нагревом материала. В некоторых материалах, например содержащих влагу, одновременно происходит их нагрев токами проводимости. [c.83]

Пиролизные установки. Нормальный процесс сжигания требует 40—100%-ного избытка воздуха по отношению к стехиометрическому количеству. Пиролиз — процесс, проводимый без доступа воздуха с применением косвенного нагрева подобно процессам крекинга. Однако пиролиз часто проводят при значительно меньшей подаче воздуха, чем стзхиометрическое соотношение, требуемое для сжигания. При пиролизе отходы органических материалов дистиллируются или испаряются, образующийся горячий газ удаляется из печи. Тепло для проведения процесса обеспечивается за счет частичного сгорания пиролизного газа внутри печи, а также сгорания элементарного углерода. Неокисленную часть горючего газа можно использовать в качестве топлива во внешней камере сгорания и получать энергию по известной технологии утилизация тепла в котлах-утилизаторах. Содержание несгоревших материалов в шлаках процесса пиролиза выше, чем в шлаках нормального процесса сжигания. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология