Внедренные атомы

Существенно, что углерод значительно растворим в у-железе. Твердый раствор углерода-в -Ре — аустенит может содержать до 1,7 (масс.) С [7,4% (ат.)]. Это фаза внедрения — атомы углерода [c.557]

Скорость хлорирования толуола зависит от применяемого катализатора и может в 3,5—275 раз превышать скорость хлорирования бензола [38]. Последовательность внедрения атомов хлора в ядро молекулы толуола такова [c.33]

Различают три типа твердых растворов 1) замещения (ионы основного вещества замещаются ионами примеси) 2) внедрения (атомы или ионы примеси внедряются в междуузлия кристаллической решетки) и 3) вычитания (имеются узлы кристаллической решетки, не занятые ионами основного вещества). Образование их схематически показано на рис. 104. [c.170]

В сплавах внедрения атомы растворенного вещества образуют дополнительные связи с соседними атомами по сравнению с чистым растворителем, а это приводит к тому, что кристаллическая решетка сплава становится тверже, прочнее и менее пластичной. Например, железо, содержащее менее 3% углерода, намного тверже чистого железа и приобретает значительно большую прочность на растяжение, а также другие ценные физические свойства. Так называемые мягкие (малоуглеродистые) стали содержат менее 0,2% углерода они обладают высокой пластичностью и ковкостью и используются для изготовления кабелей, гвоздей и цепей. Средние (углеродистые) стали содержат 0,2-0,6% углерода, они жестче мягких сталей и используются для изготовления балок и рельсов. Высокоуглеродистые стали, применяемые для изготовления нож-нгщ, режущих инструментов и пружин, содержат 0,6-1,5% углерода. При введении в стали других элементов получают различные легированные стали. Одним из наиболее известных сплавов такого типа является нержавеющая сталь, содержащая 0,4% углерода, 18% хрома и 1% никеля. Сплавы типа твердых растворов отличаются от обычных химических соединений тем, что имеют произвольный, а не постоянный состав. Отношение содержания неметаллических элементов к металлическим может варьировать в них в широких пределах, что позволяет придавать этим материалам самые разнообразные физические и химические свойства. [c.364]

Аустенит представляет собой фазу внедрения атомов углерода между атомами железа в гранецентрированной кубической решетке 7-железа (рис. 32,1). Но в связи с большим значением параметра кристаллической решетки 7-железа, чем у его остальных модификаций, углерода содержится значительно больше (до 2,14% (масс.)). Атомы углерода располагаются в центре куба и посередине ребер элементарной ячейки. [c.618]

Определим термодинамические свойства раствора внедрения. Пусть на каждый атом растворителя приходится г мест для внедрения атомов. Тогда для атомов растворенного вещества атомов растворителя представляют Ь г мест. [c.247]

Внедрение атома С мономера в первичную структуру комплекса [c.51]

Ковалентные карбиды, к которым относят карбиды бора В4С и кремния Si , отличаются исключительно высокой твердостью и тугоплавкостью (у карбида вольфрама 7 пл = 3410°С). Химически оба карбида инертны. Карбид кремния имеет структуру типа алмаза, в структуре карбида бора атомы бора сгруппированы по 12 атомов и в пустотах между ними помещаются атомы углерода (ромбоэдрическая ячейка). Большинство карбидов металлов переходного типа образуют фазы внедрения. Атомы углерода могут [c.291]

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]

В растворах внедрения атомы растворенного вещества располагаются в межатомных промежутках кристаллической решетки растворителя. Число атомов на одну элементарную ячейку в таком растворе превышает это число для растворителя, причем превышение тем больше, чем выше концентрация раствора. Этот тип растворов ограничен системами, в которых размеры атомов одного сорта много меньше, чем атомов другого. [c.188]

При нагревании окиси цинка на воздухе окраска кристаллов из белой становится желтой. В этом случае центрами окраски являются внедренные атомы цинка, возникающие в решетке окиси благодаря частичной потере кислорода по реакции. ... [c.304]

Известно, например, что кристалл окиси цинка содержит избыток цинка в форме внедренных атомов. Можно ожидать, что избыточные атомы циика, встраиваясь в решетку, стремятся иметь ту же электронную конфигурацию, что и нормальные составляющие решетки. Поскольку такими составляющими являются ионы 2п +, то внедренные атомы цинка — доноры свободных электронов. [c.312]

Известно, что кристалл двуокиси урана, как правило, содержит избыток кислорода в форме внедренных атомов. Так как нормальной составляющей решетки являются ионы О , то атомы кислорода в междоузлиях, стремясь приобрести такую же. . . конфигурацию, захватывают электроны из решетки. [c.316]

Взаимодействие дефектов нестехиометрии в СПС может привести к серьезным структурным изменениям. Одинаковые по заряду дефекты стремятся занять позиции, более. .. друг от друга, но по мере увеличения концентрации таких дефектов отталкивающие. . . становятся все более симметричными, побуждая дефекты занимать вполне определенные. ... При некоторой концентрации, выражаемой рациональным числом, вакансии или внедренные атомы полностью упорядочиваются, т. е. образуется сверхструктура. [c.322]

Строго говоря, в решетке любого немолекулярного кристалла все виды точечных дефектов (вакансии, внедренные атомы,. .. дефекты) присутствуют одновременно, но доминируют те из них, образование которых сопряжено с наименьшей затратой. ... [c.324]

Возможно также взаимодействие вакантного узла решетки с внедренным атомом диффузанта. Такое взаимодействие термодинамически более вероятно, чем прямое замещение, поскольку в объеме кристалла есть ненасыщенные связи [c.156]

Локальные напряжения в твердом теле, так же как и грани, обладающие наибольшими значениями а, чаще всего являются центрами адсорбции. Наряду с гранями большое значение для адсорбции имеют дефекты структуры реальных кристаллов. Они изучаются физикой твердого тела, и здесь следует отметить лишь основные положения, непосредственно связанные с адсорбцией. Наиболее простыми- типами являются точечные дефекты по Френкелю, образованные избыточными (в междоузлиях) или внедренными атомами (или ионами), и дефекты по Шоттки, образованные недостающими в решетке атомами — вакансиями. Организованные совокупности точечных дефектов представляют собой дислокации, краевые (линейные) или винтовые. Дислокации выходят на поверхность в виде ступенек и обусловливают в основном несовершенство поверхностей. [c.138]

Широта области гомогенности. Наличие нарушений кристаллической структуры, особенно при внедрении атомов примеси до концентрации, еше не вызывающей перестройку данной решетки, создает изменение химического состава кристалла при сохранении его формы. Как известно, пределы изменения химического состава при сохранении кристаллической структуры вещества называют широтой области гомогенности. [c.113]

Еще совсем недавно предполагалось, что инертные элементы не обладают свойством вступать в химические реакции и образовывать истинные соединения. Были известны только их гексагидраты (Кг-бНаО, Хе-бНаО), т. е. соединения включения (клатраты), получающиеся в результате внедрения атомов криптона и ксенона в полости кристаллической структуры льда. Поэтому валентность инертных элементов считали нулевой и относили эти элементы к нулевой группе периодической системы. [c.401]

Соединения с другими неметаллами. Соединения титана с неметаллами относятся к широкому кругу соединений внедрения (фаз внедрения), под которыми понимаются фазы с родственными структурами и родственным характером химической связи, образующиеся при внедрении атомов неметаллов малых размеров (Н, В, С, N, О, Si) [c.230]

Эта реакция очень сильно затруднена как стерически, так и энергетически, так как помимо нарушения мультиплетности (суммарные спины слева и справа не равны) внедрение атома О в прочную а-< вязь — сам по себе весьма тяжелый и плохо идущий процесс. Пространственные затруднения также больше, чем в случае реакции 26, так как сечение реакции а г Оге- В целом, однако, ре- [c.291]

Соединения. При нагревании с водородом 5с, У, Ьа образуют гидриды ЭНг (при недостатке водорода) и ЭНз (при избытке Нг). ЭНг и ЭНз — твердые вещества серого или черного цвеч-а, электропроводны. ЭНг имеют решетку флуорита (СаРг), ЭН1 — фазы внедрения атомов Н в структуру ЭНг. Гидриды ЭНг в отличие от гидридов других -элементов легко окисляются кислородом и реагируют с водой с выделением Нг (подобно гидридам 5-элементов). [c.499]

Твердые растворы внедрения. Б кристаллической решетке твердых растворов внедрения атомы растворенного элемента не замещают атомы растворителя, а располагаются между атомами в узлах решетки. Чаще всего твердые растворы внедрения образуются при растворенин в металлах переходных групп неметаллов с малыми атомными диаметрами, таких, например, как водород, азот, углерод, бор. В частности, твердый раствор углерода в у-железе (аустенит) является твердым раствором внедрения. Твердые растворы внедрения чаще всего образуют металлы, имеющие гранецентрированную кубическую решетку. [c.123]

По нашему мнению, при низких скоростях охлаждения возможно фракционирование атомов железа и углерода из-за большого различия в размерах атомов (рис. 14). Любое внедрение атомов углерода в кристаллическую решетку железа энергетически не выгодно, так как это приводит к ее деформации и искажению. Скопления атомов углерода могрт привести к образованию не пластинчатого, а замкнутого, в виде фуллеренов, строения. [c.25]

Рис. 1.1. Стадии внедрения атомов реагента сплошная линия - слой из углеродных атомов штриховая - слой из атомов внедрешого вещества

Наконец, образование метилового спирта по реакции 10 представляет собой внедрение атома кислорода в молекулу углеводорода. Такую возможность предполагают также Л. И. Авраменко и Р. В. Колесникова [8—10], изучавшие реакции атома кислорода с метаном, этаном, ацетальдегидом и др. Против подобного внедрения, однако, свидетельствуют опыты Цветаповича [И, 12], который также исследовал реакции атома кислорода с этиленом и ацетальдегидом, по не нашел при этом продуктов внедрения. Нам эта реакция представляется сомнительной. [c.280]

Для интерметаллических карбидов характерны высокие температуры плавления (от 3000 до 4200 °С), большая твердость (9—10 по шкале Мооса) и металлический тип проводимости. Электронная структура и другие характерные свойства металлов в основном сохраняются при внедрении атомов углерода в кристаллическую решетку. Атомы металлов, образующие интерметаллические соединения, имеют радиус 0,13 нм. Это — более тяжелые элементы побочных подгрупп четвёртой, пятой и шестой групп. Здесь Следует назвать ТаС (4150 °С),, 2гС (3800°С), и в особенности смешанный карбид 4ТаС + 2гС с самой высокой известной в настоящее время температурой плавления (4215°С). [c.556]

Поскольку в присутствии катализаторов давление и температура синтеза алмаза сильно уменьшаются, высказаны гипотезы, каким образом металлы-катализато-ры облегчают перестройку одной структуры в другую. Одной из них является следующая. При высоких давлении и температуре из графита и металла-катализатора образуется металлографитовый комплекс, где атомы металла располагаются между углеродными сетками графита (этот комплекс можно представить как нестойкий карбид). Этот процесс может происходить как с твердым металлом, так и с жидким в последнем случае гораздо быстрее. Слдеует отметить, что термодинамическая устойчивость графита обусловлена главным образом делокализацией рг-электронов (с этим связана электронная проводимость графита) — остальные валентные электроны углерода (х, рх, ру) образуют устойчивую зр -гибридизированную конфигурацию. При отсутствии выигрыша энергии из-за делокализации электронов более выгодной с термодинамической точки зрения была бы тетраэдрическая 5р -гибридизированная конфигурация, т. е. конфигурация электронов в алмазе. Поэтому нарушение делокализации электронов в графите снижает его термодинамическую устойчивость. При внедрении атомов металла-комплексообразователя между углеродными слоями графита их внешние электроны (все металлы-катализаторы алмазного синтеза являются переходными металлами с недостроенными й-орбиталя-ми) взаимодействуют с делокализовакными электронами углерода, что уменьшает подвижность последних. Поэтому устойчивость структуры графита резко снижается. Высокое давление сближает плоские углеродные сетки, и становится возможным перекрывание орбиталей электронов у атомов углерода в соседних сетках (слоях). Это может привести к возникновению ковалентных связей между атомами в разных сетках, так как устой- [c.139]

Своеобразные дефекты образуются при внедрении атомов щелочных металлов в кристаллические решетки их галогенидов. Эти дефекты можно создать нагреванием кристаллов в парах металлов. Они делают кристаллы окрашенными. Так, Na l, выдержанный в парах натрия, окрашивается в желтый цвет, КО в парах калия — в синий. Попадая в кристалл, атомы щелочного металла отдают свои электроны анионным вакансиям, в результате получаются своеобразные системы ва- кансия — электрон, похожие по свойствам (в частности, спектрам) на одноэлектронные атомы. Такие дефекты называют F-центрами. [c.264]

Твердые растворы внедрения. Эти растворы образуются внедрением частиц растворяемого вещества в междоузлия кристаллической решетки растворителя. Твердые растворы внедрения могут быть только с ограниченной взаимной растворимостью компонентов. Для них существенное значение играет энергетика деформационного искажения кристаллической решетки. Образование твердых растворов внедрения возможно при соответствии размера внедряемого атома размеру пустот в междоузлиях кристаллической решетки. Например, для металлов характерны два типа пустот— тетраэдрические (окружены четырьмя атомами) и октаэд-ричеокие (окружены шестью атомами). При образовании металлических твердых растворов внедрения в качестве внедряемых выступают атомы легких неметаллов — Н, В, С, N, О и др. Встраивание их не изменяет типа кристаллической решетки. Примером могут служить твердые растворы водорода в палладии, углерода в железе, бора в переходных металлах и т. п., которые обладают металлическим характером. При достижении некоторой предельной концентрации внедренных атомов имеет место образование фазы внедрения. [c.222]

Обработка кетонов перкислотами, такими, как пербензой-ная и перуксусная, или другими перекисными соединениями в присутствии кислых катализаторов приводит к образованию эфиров за счет внедрения атома кислорода. Реакцию называют перегруппировкой Байера — Виллигера [266]. Особенно хорошим реагентом считается трифтороперуксусная кислота. Реакции с этим реактивом протекают быстро, без побочных ре- [c.164]

Аддукт состава СаК образуется экзотермически (8 ккал/моль) при контакте графита с избытком жидкого или парообразного калия. Он имеет вид бронзы и обладает гораздо более высокой электропроводностью, чем исходный графит. Внедрение атомов калия не искажает паркеты , но вызывает их смещение в точно одинаковые позиции (структура ААА...). Расстояние от одного из них до другого становится при этом равным 5,4 А, а каждый атом калия располагается между центрами двух шестиугольников, имея соседями двенадцать атомов углерода [ (КС) = 3,07А]. Схема координации в СаК показана на рис. Х-12. Аналогично калию ведут себя по отношению к графиту рубидий и цезий (расстояние между паркетами 5,6 для sRb и 5,95 А для a s), причем теплота внедрения по ряду К (87)—Rb (116) — s (159 кал/г графита) [c.504]

Нитриды, карбиды, бориды. Нитриды, карбиды, бориды переходных -элементов середин больших периодов по свойствам блис -ки между собой. В структурном отношении они представляют продукты внедрения атомов неметаллического элемента (Ы, С, В) в пустоты решеток -металлов. Как правило, такие продукты не имеют строгого стехиометрического состава. Наиболее характерны составы, близкие к формулам МХ и МХг (особенно для небольшого атома бора). Нитриды, карбиды и бориды по внешнему виду, электропроводности и теплопроводности, как правило, похожи на металл. Иногда их электропроводность выше электропрс-водности чистого Металла. Например, электропроводность 2гВг л НВг Б 10 раз превышает электропроводность чистых металлоЕ. Они химически довольно инертны, характеризуются высокой твер- [c.502]

Несколько нетипичными среди других металлоподобных карбидов являются карбиды семейства железа (МзС) и карбид марганца (МпзС) они менее прочны, разлагаются в разбавленны с кислотах. Пониженная прочность карбидов этих элементов связана с их малыми атомными радиусами, которые препятствуют активному внедрению атомов углерода в их кристаллические решетки атомы углерода вынуждены образовывать связи между собо11 (повышать долю ковалентной связи). Карбиды 1Б и ПБ групп — солеподобного характера, малопрочны, разлагаются водой с образованием ацетилена. [c.502]

В результате только что описанного процесса, называемого разупорядочением типа Френкеля, в кристалле возникают точечные дефекты двух видов — вакансии и внедренные атомы (т. е. атомы в. . . ). Чтобы выразить этот процесс ква-зпхимическим уравнением, можно использовать символы, приводимые в пояснениях справа. [c.308]

Металлы подгрупп меди н циика с водородом практически не взаимодействуют, хотя имеются указа1П1я на незначительную растворимость водорода в меди и серебре и иа существование мало стабильных гидридов СиН и АйН. Таким образом выявляется общая закономерность, согласно которой иовьипенная растворимость водорода и способность к образованию металлоподобных фаз внедрения наблюдается у ( -элементов с сильно дефектными -оболочками. А элементы конца вставных декад обладают малым сродством к водороду. Это объясняется повышенной возможностью обобществления электрона внедренного атома водорода в случае, когда не все [c.65]

Образование фаз внедрения в отличие от твердых растворов внедрения сопровождается экзотермическим эффектом, иногда довольно значительным (например, для 2гНг АЯ= —169,3 кДж/моль, для Т1С АЯ= —183,5 кДж/моль). Это обусловлено уменьшением свободной энергии системы в процессе перестройки структуры. Возможность образования фаз внедрения регламентируется правилом Хэгга гэ гме 0,59, где гэ — радиус внедренного атома гме — радиус металла. Однако здесь размерный фактор играет не столь доминирующую роль, как при образовании соединений Курнакова и фаз Лавеса. Факторы более высокого порядка — электронная концентрация и разность электроотрицательностей — накладывают свой отпечаток на характер взаимодействия компонентов при образовании фаз внедрения. Разность электроотрицательностей здесь все же не играет существенной роли, так как металлид-ный характер фаз внедрения свидетельствует о практическом отсутствии ионной составляющей связи. Влияние электронной концентрации сказывается существенно, так как электроны внедренного неметалла обобществляются, попадая на вакантные с1- или /-орбитали металла, что приводит к образованию новой структуры с металлическими свойствами, в которой атомы неметалла также ме-таллизованы. [c.383]

Фазы внедрения образуют обычно плотнейшие упаковки, гексагональную (ГПУ) и кубическую (ГЦК), для которых реализуются большие координационные числа. Такие структуры характерны для металлоподобных фаз. Состав фаз внедрения определяется не взаимным сродством компонентов, а геометрическими соображениями. В плотнейших упаковках существует два типа пустот тетраэдрические, окруженные четырьмя атомами, и октаэдрические — шестью. Количество октаэдрических пустот на одну элементарную ячейку равно количеству атомов в этой ячейке, а количество тетраэдрических пустот в два раза больше, т. е. на один атом плотнейшей упаковки приходится одна октаэдрическая и две тетраэдрические пустоты. Если внедряемые атомы занимают октаэдрические пустоты, то ожидаемый состав фазы внедрения будет отвечать формуле АВ, если же занимаются тетраэдрические пустоты — АВг (А — металл, В — неметалл) . Поскольку размер тетраэдрических пустот меньше, то фазы типа АВа могут образовываться только при внедрении малых атомов водорода. Действительно, существуют гидриды TIH2, 2гНг и т. д. Для карбидов, нитридов и боридов более ха))актерны фазы внедрения состава АВ (Ti , TaN, HfN, ZrB и т. п.), что указывает на внедрение атомов неметалла в октаэдрические пустоты . [c.384]

Например, атомы меди или лития, попадая в кристаллическую решетку германия, образуют твердые растворы внедрени . Обычно в элементарных ячейках основного вещества появляются некоторые искажения под влиянием внедренных атомов, могут даже измениться параметры решетки. Однако если атомы примеси малы и не вызывают заметных изменений параметров решетки, то это будет сопровождаться увеличением пикнометрической плотности вещества. [c.139]

Чтобы атомы какого-либо элемента В могли внедряться в междоузлия кристалла вещества А, диаметр атома В должен быть невелик. Действительно, твердые растворы внедрения в металлах образуют элементы Н (г = 0,46 А), N (г = 0,71 А), С (г = 0,77 А), В (г = = 0,57 А). Их атомы имеют малые радиусы. Особенно много структур внедрения образуют с ними переходные металлы ( -элементы 1ПВ— VIПВ подгрупп). Например, аустенит считают твердым раствором внедрения атомов С в октаэдрические пустоты решетки -(-Ре (К-12), водород в палладии тоже образует твердый раствор внедрения и т. п. По Хэггу, внедряющиеся атомы могут занимать октаэдрические пустоты в кубической гранецентрированной и гексагональной плотных [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология