Энергия свободная неметаллов

Такое состояние энергетически неустойчиво. Поэтому атомы металлов склонны переходить в ионы (оксиды, соли) за счет отдачи электронов атомам неметаллов. При подведении энергии извне электроны могут покинуть металлическую решетку (фотоэлектрический эффект, термоэлектронная эмиссия). У разных металлов наблюдается разница между энергиями свободных электронов. Поэтому тесный контакт (спай) двух металлических проводов вследствие создающейся разности потенциалов приводит к переходу электронов от одного металла к другому. На этом свойстве основано устройство термопар — приборов для измерения температур. [c.40]

Приведенная здесь таблица содержит данные о стандартных энтальпиях (АЯ") и свободных энергиях (AG°) образования соединений из элементов в их стандартных состояниях, выраженные в килоджоулях на моль, а также термодинамические (вычисленные из третьего закона), или абсолютные, энтропии (S") соединений в джоулях на кельвин на моль все эти данные относятся к температуре 298 К. Фазовое состояние соединения указывается следующим образом (г.)-газ, (ж.)-жидкость, (тв.)-твердое вещество, (водн.) - водный раствор в некоторых случаях указывается также кристаллическая форма твердого вещества. Соединения расположены в таблице по номерам групп главного элемента, при установлении которого металлам отдается предпочтение перед неметаллами, а О и Н рассматриваются как наименее важные элементы. [c.448]

В природе, как правило, встречаются в чистом виде только благородные металлы (платина, золото, серебро и т. д.), а остальные — в виде соединений с неметаллами (минералы, руды). Причина этого — большая химическая активность (сродство) металлов по отношению к кислороду и другим неметаллическим элементам (сере, хлору, фосфору и т. д.). Свидетельством этого является то, что изобарно-изотермический потенциал у окислов, сульфидов, сульфатов, хлоридов металлов меньше, чем у элементов металла и неметалла, взятых в отдельности. Например, при образовании РегОз из отдельных элементов свободная энергия (в ккал/моль) уменьшается на 177, АЬОз — на 377, 2пО — на 76. [c.10]

Гидриды можно разделить на экзотермические и эндотермические Б зависимости от знака энтальпий их образования (рис. В.18). Экзотермичны реакции водорода с самыми электроположительными металлами, а также с некоторыми сильно электроотрицательными неметаллами. Если же разность электроотрицательностей невелика, реакции образования гидридов эндотермичны. Положение равновесия реакций элементов с молекулярным водородом определяется изменением свободной энергии АС . Для расчета равновесия необходимо знать изменение энтропии в этой реакции, например [c.463]

В отличие от металлов кристаллы простых веществ, образованных неметаллами, обычно не обладают заметной электронной проводимостью они представляют собой изоляторы (диэлектрики). Хотя в этом случае тоже возможно образование непрерывных энергетических зон, но здесь зона проводимости отделена от валентной зоны запрещенной зоной, т. е. значительным энергетическим промежутком АЕ > 2 эВ (рис. 33.1, изолятор). Энергия теплового движения или слабого электрического поля оказывается недостаточной для преодоления этого промежутка, и электроны не переходят из валентной зоны в зону проводимости. Таким образом, в изоляторах электроны не могут свободно перемещаться по кристаллу и служить переносчиками электрического тока. [c.634]

При переходе к главным подгруппам (группам А) элементов, расположенных в левой части периодической системы, в них наблюдается преобладание металлов над неметаллами, что объясняется общей тенденцией при наличии на внешнем уровне менее четырех электронов атомы (кроме бора) устанавливают друг с другом металлические связи, что является единственно возможным путем понижения свободной энергии системы, образованной ими. В результате получаются простые вещества, являющиеся металлами. [c.363]

Зонное состояние электрона в кристалле имеет черты, сходные с состоянием электрона в отдельном атоме, если представить себе, что исходные дискретные энергетические уровни как бы расширились каждый из них в результате взаимодействия атомов превратился в непрерывную зону дозволенных энергий. В то же время зонное состояние во многом сходно с состоянием свободного электрона — ведь в зоне электрон делокализован, с одинаковой вероятностью его можно найти у любого атома в этом смысле можно говорить о его свободном перемещении по кристаллу, и отсюда представление о газе свободных электронов . Такое электронное строение имеют все вещества с атомной кристаллической решеткой. Остается выяснить, в каком случае они оказываются металлами и когда неметаллами. [c.136]

Заметим, что из уравнения (УП.22) в общем случае вытекает выражение для электродного потенциала металла при любой активности его ионов (при = Рц =1 ат) Еме=-Ел( ,+(RT/nF) In. Для нахождения не обязательно использовать водородный электрод и второй полуэлемент с aj n+=l. Обычно измерения проводят с каломельным электродом и ф1. С помощью приведенного выше уравнения находят Некоторые из найденных таким образом величин как для металлов, так и неметаллов приведены в табл. Vn.l. Как следует из уравнения 1/2Н2(г)+ ie+=H++ +Ме(т), они отражают изменения свободной энергии при реакциях восстановления водородом ионов Ме+, поскольку -1/2AG° -AG ,+. Величины AGO для Ме и Н2 равны нулю, и, следовательно, AG°=AG + —AG +. Эту разность можно найти из измерений э. д. с., так как AG°=—nE°F. Однако, чтобы найти AG g+, необходимо знать AG - . Поэтому подобно условию принимают, что =0 и, следо- [c.130]

За счет расщепления двух уровней атома образуются две зоны. У атомов неметаллов эти зоны располагаются далеко друг от друга (рис. 26.4, в), а у металлов близко и даже перекрываются, как это показано на рис. 26.4, а. Заштрихованные зоны заполнены валентными электронами, незаштрихованные— свободными электронами (зона проводимости). Электроны металла размещаются по подуровням зоны так, чтобы сначала заполнялись наиболее глубоко лежащие подуровни, а по мере их заселения — менее глубокие (выполнение условия стремления системы к минимуму энергии). У металлов, имеющих мало валентных электронов, заполненными оказываются только наиболее [c.339]

Неметаллы VI и VII групп вступают в реакции почти со всеми элементами, как металлами, так и неметаллами, способными предоставлять электроны для образования ионных или ковалентных связей. Так, кислород непосредственно соединяется со всеми элементами, кроме благородных газов и некоторых металлов с предельно низкой химической активностью (Аи, 1г и т.п.). В табл. 18.4 приведены типичные значения теплоты образования и стандартной свободной энергии образования оксидов металлов. Последовательное уменьшение этих характеристик по абсолютной величине приблизительно соответствует уменьшению реакционной способности металлов. Подобные закономерности изменения термодина- [c.332]

Вместе с тем во многом еще остаются нерешенными и возникают все новые интересные вопросы, важные для науки и для народного хозяйства. Сюда можно отнести следующие анализ специфических явлений коррозии под напряжением в металлах и неметаллах, в значительной степени близких по своей природе к адсорбционному понижению прочности дальнейшие количественные исследования зависимости избирательности влияния среды от характера межатомных взаимодействий, особенно в микроскопическом аспекте всестороннее изучение роли структуры материала, в том числе структуры современных высокопрочных материалов в проявлении адсорбционных эффектов детальный анализ неравновесных процессов, в частности явлений переноса на межфазных границах в проявлении адсорбционного понижения свободной поверхностной энергии и прочности твердых тел продолжение экспериментальных и теоретических исследований пластифицирующего влияния среды и расшифровка дислокационного механизма этого эффекта отыскание путей для решения таких важных практических задач, как облегчение разламывания и дробления льда, облегчение механической обработки различных твердых и труднообрабатываемых материалов и, наоборот, устранение адсорбционного понижения прочности деталей в условиях их эксплуатации в разнообразных машинах и конструкциях защита от адсорбционного понижения долговечности различных дисперсных пористых тел — строительных материалов, катализаторов, сорбентов более интенсивное распространение исследований на некристаллические материалы — неорганические стекла, полимерные материалы и в последующем на биологические объекты дальнейшее количественное развитие [c.172]

Это обусловлено уменьшением свободной энергии системы в процессе перестройки структуры. Но здесь существенно сказывается и влияние электронной концентрации, так как электроны внедренного неметалла обобществляются, попадая на вакантные d- и /-орбитали металла. Это приводит к образованию новой структуры с металлическими свойствами, в которой атомы неметалла тоже металлизованы. [c.218]

Известно, что энергия -орбиталей в свободном атоме, например, в атоме серы, и в связанном, например, в SFe, различна. Для соединений неметаллов экспериментальное определение энергии -орбиталей затруднительно, но легко показать, что если валентный уровень свободного атома Ti (по прин- [c.561]

Важное биологическое значение имеют и некоторые щелочные и щелочноземельные элементы. По сравнению с переходными элементами они связываются менее прочно, и поэтому более легко и свободно перемещаются. Функция натрия и калия в клеточных мембранах связана с нервными импульсами. Магний и кальций участвуют в процессе превращения химической энергии в работу мышц. Определенную функцию в биохимических процессах выполняют и некоторые неметаллы [51]. [c.601]

Без предварительного деформирования движущая сила рекристаллизации создается деформациями, возникающими при изготовлении материала, свободной поверхностной энергией, малыми размерами частиц и ориентационными эффектами. Рост кристаллов в процессе отжига такого образца лучше, вероятно, отнести к методам выращивания при спекании, хотя этим понятием обычно пользуются применительно к неметаллам, исходные деформации в которых, как правило, малы. [c.139]

В V группе первые элементы — уже неметаллы. Так, первый элемент V группы — азот — является металлоидом. Фосфор — также металлоид, приближающейся к элементам VI группы и к металлам. Химическая энергия фосфора в свободном состоянии ближе подходит к энергии серы, чем азота. [c.332]

Металлическое состояние энергетически неустойчиво. Поэтому металлы склонны переходить в ионное состояние (окислы, соли) за счет отдачи электронов атомам неметаллов. Электроны самопроизвольно не могут покинуть металлическую решетку, так как у них для этого недостаточно энергии. Но при подведении энергии извне электроны могут покинуть металлическую решетку (фотоэлектрический эффект, термоэлектронная эмиссия). У разных металлов наблюдается разная концентрация свободных электронов. Поэтому тесный контакт (спай) двух металлических проводов вследствие создавшейся контактной разности потенциалов приведет к переходу электронов от одного металла к другому. На этом свойстве основано устройство термопар — приборов для измерения температур. [c.48]

При давлениях в десятки и сотни тысяч атмосфер происходит деформация электронных оболочек атомов, и кинетическая энергия электронов быстро возрастает. Электрические поля отдельных атомных ядер все более накладываются друг на друга, и внешние электроны приобретают возможность свободного движения, в результате чего вещества — неметаллы — должны переходить в металлическое состояние. [c.88]

Уравнение (8.20) имеет ограниченную область применения в случае сплавов, так как число Ь сильно зависит от состава, а иногда и от температуры. Хорошее согласие уравнения (8.20) с опытными данными для чистых металлов объясняется тем, что в них основными переносчиками тепла являются свободные электроны. Это уравнение неприменимо к неметаллам, концентрация свободных электронов внутри которых столь мала, что перенос энергии осуществляется главным образом в результате молекулярного движения. [c.241]

Из выражений (18—20) следует, что отношение коэффициентов активности неметаллических компонентов сплава МеХ Х" при конгруэнтном испарении не зависит от состава и определяется только свободными энергиями образования соединений МеХ и МеХ" (например, карбида и нитрида). В то же время отношение коэффициентов-активности металла и неметалла зависит только от температуры и концентрации металла. Поскольку обе части неравенства (20) — независимые друг от друга функции температуры, то выполнение условия (20) если и возможно, то только при одной какой-либо температуре. Очевидно, что конгруэнтное испарение тройных сплавов такого типа — явление маловероятное. [c.63]

Непрозрачность металлов также обусловлена присутствием свободных электронов. Свет проходит через прозрачные вещества (которые никогда не проводят электрический ток, т. е. через неметаллы, соли, ковалентные соединения) без потери энергии за счет упругих колебаний электронов атомных, молекулярных или ионных оболочек. Подвижные электроны металлов гасят световые колебания, превращая их энергию в тепло или в определенных условиях используя ее для высвобождения электронов с поверхности металла (фотоэлектрический эффект, стр. 71). Графит имеет черный цвет, поскольку в его решетке существуют подвижные электроны (появляющиеся в результате сопряжения связей между атомами), но движение электронов ограничивается двухмерными плоскостями кристалла (см. стр. 121). [c.576]

При последующем обсуждении большое внимание уделяется описанию структур различных аллотропных форм и их сравнительной устойчивости. Размеры книги не позволяют дать полное и подробное описание этих вопросов, и многие физические свойства, такие, как энтропия, свободная энергия, скрытая теплота превращения и т. д., опущены, за исключением тех случаев, где они служат иллюстрацией особенно важных закономерностей. Металлические элементы рассмотрены менее подробно, чем неметаллы, так как запас наших теоретических знаний недостаточен для объяснения причин образования той или иной структуры у металлов. Многие формы металлических элементов нельзя получить при обычных условиях это затрудняет их изучение и до некоторой степени уменьшает интерес химиков к таким формам. [c.106]

Выбором той или иной скорости закалки в низкотемпературной плазме можно получать вещества как предельного, стехиометрического, так и несте-хиометрического составов, любых промежуточных образований равновесного и неравновесного типов. Примеры таких соединений будут приведены при описание конкретных плазмохимических процессов. Образование подобных соединений связано с тем, что в плазме, в отличие от традиционных источников энергии, применяемых для получения тугоплавких веществ, присутствуют свободные электроны и электронно-возбужденные атомы и молекулы реагентов [27]. Например, при восстановлении окислов и других соединений до металлов и неметаллов, которое связано с приобретением остовом атома (иона) металла или неметалла электронов взамен отданных атомам кислорода, хлора, используются свободные электроны плазмы. Таким образом, в плазме процесс восстановления ускоряется, что подтверждено экспериментально. Использование различных режимов закалки, например в плазмохимических процессах восстановления, позволяет получить металлы в виде порошков различной дисперсности, нитевидных образований, слитков. Соответствующим подбором парциального давления паров металла и степени пересыщения (изменением расхода порошка и газа, а также температуры на входе в закалочное устройство) были получены ультрадисперсные порошки вольфрама сферической формы, а подбор скорости закалки позволил ограничить их размеры в пределах 400—500 A. В случае закалки в сопле Лаваля при условии, если среднемассовая температура струи на входе в сопло близка к температуре начала конденсации продуктов, более вероятно образование большого числа частиц с размерами, близкими к критическим. Частицы крупных размеров можно получить, если конденсация их протекает при более высоких температурах. [c.231]

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]

Г иперболическое уравнение теплопроводности в декартовых координатах. Закон Фурье (2.1) исключает причинно-следственную связь между градиентом температуры и обусловленным им тепловым потоком. Иными словами, все уравнения п. 2.2.2, описывающие передачу энергии теплопроводностью, подразумевают бесконечную скорость распространения тепла. Физически теплопроводность есть феномен переноса, связанный с обменом энергией между частицами тела (в неметаллах тепловая энергия передается через колебания кристаллической решетки, в металлах энергию переносят свободные электроны). Для передачи [c.29]

Миграция малоугловых границ зерен — особенно мощное средство выращивания кристаллов посредством рекристаллизации. Этот метод применяется почти исключительно к металлам, но иногда им можно пользоваться и для неметаллов. В большинстве случаев кристаллы, выращиваемые из расплава или паровой фазы, как правило, обладают заметной мозаичностью или малоугловыми границами зерен. Свободная энергия у безмозаичного образца меньше, чем у образца с мозаичной структурой, что благоприятствует исчезновению мозаичности если в очень чистом мозаичном кристалле в процессе отжига образуются безмозаичные зерна, то такие зерна обычно легко разрастаются за счет остального материала. Свободные от мозаичности зерна можно создать деформированием небольшого [c.147]

Высказывались предположения о том, что имеет место достаточное упрочнение решетки за счет взаимодействия свободных пар электронов неметалла с вакансиями металла. Если понимать под упрочнением, скажем, влияние на механические свойства, то наличие незаряженных вакансий должно обусловить обратный эффект. Рассчитаем вц, удельную полную поверхностную энергию ОЭц [ lo.ssaSei и сравним ее с Ец, GaAs = 920 эрг см [17]. Энергия атомизации = 0,6675(Qa) Ч "Ь S(Se) + 0,333 Qfnaa se,) = 43,2 -)- 49,4 + 36,7 = 129,3 ккал ф.в. [c.553]

Прочность связи между атомами металла и неметалла в карбидах и нитридах характеризуют теплотой образования АЯгэак. кДж/(г-атом) и свободной энергией образования (A 298 k > кДж/(г-атом) фаз, температурой их плавления и структурно-нечувствительными упругими свойствами (табл. 1). Наиболее высокие значения из указанных свойств имеют карбиды и нитриды элементов IV и V групп. По мере увеличения номера группы свойства изменяются в сторону уменьшения прочности связи атомов в карбиде и нитриде или, как говорят, прочности или стойкости карбидов и нитридов. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология