Ионный характер связи избыточная энергия связи

Различное поведение электронов и дырок в кристаллах с ковалентной и ионной химической связью обусловлено различным характером взаимодействия избыточного электрона с окружающей средой кристалла. В любом веществе избыточный электрон, находящийся в зоне проводимости, или дырка в валентной зоне поляризуют окружающую среду. В телах, состоящих из нейтральных атомов, таких, как валентные полупроводники, поляризация сводится к образованию электрических диполей на каждом из окружающих атомов благодаря смещению их внешних электронных оболочек относительно положительного ионного остатка. Такой вид поляризации соответствует высокочастотной (оптической) диэлектрической постоянной и характеризуется очень малым временем релаксации, при котором поляризационное искажение среды успевает следовать за вызвавшим его избыточным электроном при движении последнего по кристаллу. Поэтому энергетическое состояние кристалла не изменяется при переходе электрона от одного узла к соседнему, и движение электронных носителей по кристаллу не требует затрат энергии, т. е. электроны проводимости и дырки являются квазисвободными частицами. [c.197]

Больше тридцати лет назад Лайнус Полинг попытался воспользоваться избыточной энергией связи и построить такую шкалу, которая охватывала бы все имевшиеся к тому времени сведения о ионном характере связи. Еще раньше химики приписали каждому элементу характеристику, которая называется электроотрицательностью. Полинг решил создать количественную шкалу электроотрицательности, основанную на избыточной энергии связи. Для каждого элемента выбирается величина х, такая, что, если два элемента А и В образуют связь, разность между Хд и х должна передавать избыточную энергию связи. Правда, Полинг поступил как раз наоборот. Он взял известные значения избыточной энергии связи и подбирал подходящие величины х так, чтобы разности (% — Хв) были согласованы с экспериментом. Он использовал зависимость вида [c.204]

Полинг назвал эту избыточную энергию связи в молекуле с частично ионным характером ионной энергией резонанса. Обозначив ее Д, получаем выражение [c.86]

В остальных галогенидах лития проявляется та же тенденция. При переходе сверху вниз по периодической системе избыточная энергия связи, обусловленная ионным характером связи, уменьшается. Это верно и для галогенидов натрия, и для галогеноводородов. Можно сделать вывод, что в каждом из этих рядов ионный характер связи уменьшается с увеличением размера атома галогена. [c.203]

Если электроны в связи сконцентрированы ближе к одному из атомов, говорят, что связь обладает ионным характером. Ионный характер проявляется в наличии у связи дипольного момента л и в энергии связи D , или, точнее, в избыточной энергии связи по сравнению с величиной Dab. которую можно было бы ожидать при равномерном распределении электронов. Гипотетическую энергию связи Dab между двумя атомами А и В лучше всего принять равной среднему геометрическому из энергий связи Daj и в ковалентных молекулах Аз и Вг соответственно. В качестве количественного критерия ионного характера связи можно принять либо р., либо Do — Dab (на самом деле используют обе величины). К сожалению, как мы уже видели по данным табл. 3.6, они не всегда приводят к одинаковым результатам. В молекуле НР величина D —D составляет 73 ккал/моль — это среднее значение между соответствующими значениями для LiH и LiF, но дипольный момент у HF самый низкий. [c.202]

Во многих бинарных полупроводниках с ионным характером связи реализуется следующая ситуация. При изготовлении образцов в них образуется определенная концентрация вакансий какой-либо из основных компонент кристалла, связанная с нестехиометричностью образца. Одна из компонент собственного дефекта решетки — дефекта Френкеля или Шоттки — тождественна с дефектом, обусловленным отклонением от стехиометрического состава. В таких случаях в одном и том же образце при определенных температурах может иметь место частичная самокомпенсация проводимости, обусловленная нестехиометричными дефектами, а при более высоких—собственно дефектная проводимость, причем в обоих случаях будет фигурировать одна и та же энергия ионизации вакансии. Зависимости Л д (Г), п Т) в этом случае также весьма сложны. Существенную роль играет взаимное расположение уровней энергии, отвечающих нестехиометричному дефекту е и другой компоненте собственного дефекта гм. В работах [2, 3] рассматривался лищь случай гк>гм (здесь энергии берутся по модулю). Однако анализ экспериментальных данных приводит к предположению, что в действительности может быть реализован любой из этих случаев. В закиси меди, например, наклон холловских кривых очень сильно зависит от концентрации избыточного кислорода, поэтому и энергии Ею, гм могут существенно меняться в образцах разного стехиометрического состава. Этот вопрос нуждается в дополнительном изучении. [c.219]

Как указывалось в 34, атомы неметаллов характеризуются положительными значениями сродства к электрону при присоединении электрона к такому атому выделяется энергия. Однако присоединение второго электрона к атому любого неметалла требует затраты энергии, так что образование простых многозарядных анионов (например, 0 , N -) оказывается энергетически невыгодным. Поэтому в таких соединениях как оксиды (ВаО, А1пОз и др.) или сульфиды (например, 2пЗ, СиВ) не образуется чисто ионная связь здесь химическая связь всегда носит частично ковалентный характер. Вместе с тем, многозарядные сложные анионы (ЗО , СОз, РОГ и т. п.) могут быть энергетически устойчивыми, поскольку избыточные электроны распределены между несколькими атомами, так что эффективный заряд каждого из атомов не превышает заряда электрона. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология