Ковалентные кристаллы нитрид бора

Сам углерод известен главным образом в двух полиморфных модификациях алмаза и графита. В первой из них реализуется пространственная тетраэдрическая структура (sp -гибридизация), а во второй — слоистая гексагональная структура (sp -гибридизация) с более слабыми связями между слоями. Первый изоэлектронный аналог углерода — нитрид бора BN — также образует алмазоподобную кубическую (сфалеритную) и графитоподобную слоистую структуры. Однако появление некоторой доли ионности химической связи обусловливает возникновение третьей полиморфной модификации BN — гексагональной структуры типа вюртцита. Таким образом, в бинарных соединениях с тетраэдрической структурой и преимущественно ковалентным типом связи вюртцитоподобная модификация стабилизируется при наличии заметного ионного вклада. Это положение особенно наглядно проявляется у следующего изоэлектронного аналога углерода — ВеО, в котором стабильной модификацией является гексагональная типа вюртцита, что обусловлено еще большей разностью ОЭО компонентов. И наконец, преобладающий ионный вклад в химическую связь последнего члена этого изоэлектронного ряда — LiF — обеспечивает образование кристаллов с решеткой типа Na l (к. ч. 6). [c.51]

Энергия кристаллической решетки в кристаллах этого типа фактически совпадает с энергией химической связи и лежит в пределах 200—500 кДж/моль. Так, энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж/моль. Вследствие столь высокой энергии связи ковалентные кристаллы обладают высокими твердостью, температурами кипения и плавления. Диапазон их электропроводящих свойств велик от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово). [c.77]

Наименьшие значения координационных чисел свойственны тем кристаллам, у которых между частицами осуществляются направленные ковалентные связи. Так, в кристаллах алмаза, нитрида бора, кристобалита 8Юг координационное число равно четырем, а объем, занимаемый частицами, составляет лишь 34 %. [c.66]

Выше указывалось (стр. 327), что в кристалле 2п8, сходном по структуре с алмазом, действуют как ковалентные, так и ионные силы. Нитрид бора ВЫ аналогично графиту имеет слоистую решётку (I), причем а-связям свойствен частично ковалентный, частично ионный характер, как и в кристалле 2п8. Отличие от последнего заключается в том, что в ВЫ гибридизация скорее тригональная чем тетраэдрическая зр . Так же как и в графите, п-электроны кристалла ВЫ занимают МО типа двойных баллонов , простирающихся на всю плоскость слоя. Здесь мы опять имеем твердое тело, промежуточное между типами 2, 3 и 4 (раздел 11.1). [c.330]

Таким образом, как и для рассмотренных выше типов твердых тел, выявляется четкая взаимосвязь между химическим сродством жидкого металла и компонентов твердой фазы и возможностью смачивания. Характерно, что при контакте ковалентных кристаллов с одним и тем же жидким металлом краевые углы возрастают (в среднем) в последовательности бор — алмаз — карбид бора —карбид кремния — нитрид бора. В таком же порядке возрастает доля ионной связи н увеличивается теплота образования рассмотренных соединений [139]. [c.93]

Так, энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж/моль. Вследствие столь высокой энергии связи ковалентные кристаллы обладают высокими твердостью, температурами кипения и плавления. Диапазон их электропроводящих свойств велик от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово). [c.68]

Вещества с атомным типом решетки (алмаз, бор, кремний, карборунд Si , нитрид алюминия A1N и др.) отличаются очень большой твердостью, но, в то же время и хрупкостью, нерастворимостью в обычных растворителях, очень высокими температурами плавления (кипения, испарения), что и понятно, так как все связи в кристалле равноценны ковалентные, расположенные симметрично (они же [c.308]

Вещества с атомным типом решетки (алмаз, бор, кремний, карборунд Si , нитрид алюминия A1N и др.) отличаются очепь большой твердостью, но в то же время и хрупкостью, нерастворимостью в обычных растворителях, очень высокими температурами плавления (кипения, испарения), что и понятно, так как все связи в кристалле равноценны ковалентные, расположенные симметрично (они же и внутримолекулярные , они же и межмолекулярные ). При разрыве этих связей, достигаемом лишь при высокой температуре, кристалл диссоциирует сразу на отдельные атомы плавление, кипение и термическая диссоциация практически совпадают. [c.317]

Преимущественно развитые грани кристалла могут состоять и из разных атомов. Например, в случае базисной грани слоистых кристаллов нитрида бора это атомы бора и азота. Периодически повторяющийся участок здесь представляет шестиугольник, образованный ат0М 1МИ В и N (рис. 1,16). Благодаря прочной ковалентной связи В—N в базисной грани этого кристалла и близости размеров и поляризуемости атомов В и N. образующих эту связь, базисную грань нитрида бора можно также приближенно считать математически однородной [56]. [c.16]

Бориды, карбиды, нитриды и другие соединения этой группы оказываются ковалентными, если образующие их элементы близки по размеру атомов и величине электроотрицательности. К таким ковалентным соединениям относятся нитриды бора и бериллия — ВМ и ВедЫз, карбид кремния 51 С и др. Все они отличаются большой твердостью. Нитрид бора имеет структуру графита, но при высоких температурах и давлении превращается в алмазоподобную модификацию, кристаллы которой царапают алмаз. [c.63]

Качественно соотношение между полярностью связи и прочностными свойствами можно проиллюстрировать (рис. 3.3), сравнив распределение зарядовой плотности (р) вдоль линий межатомной связи в алмазе, Р-СзМ4 и ВЫ. Видно, что Р-СзН4 занимает промежуточное место между чисто ковалентным кристаллом — алмазом и нитридом бора, для которого характерны поляризация р в направлении В N и заметная роль ионной составляющей в об- [c.70]

Атомные кристаллы сравнительно немногочисленны обычно ими являются соединения некоторых металлов с неметаллами, причем и те и другие принадлежат к средним группам периодической системы. Другим примером может служить карборунд З С он имеет структуру алмаза, но в нем каждый атом углерода окружен тетраэдрически четырьмя атомами кремния, и обратно. Такую же структуру имеет открытая недавно форма нитрида бора ВН — боразан эта структура называется структурой сульфида цинка 2п5. ВМ изоэлектронен с алмазом (см. стр. 115), но образование четырех ковалентных связей, очевидно, приводит к появлению на каждом атоме бора формального отрицательного заряда, а на каждом атоме азота — формального положительного заряда. В 2п5 это разделение зарядов проходит еще дальше, хотя 2пЗ отнюдь не является ионным кристаллом (см. обсуждение на стр. 248). В разных формах кремнекислоты также имеется тетраэдрическое расположение атомов кремния [c.242]

Брегер и Жданов [16] применили одномерный анализ Фурье для определения распределения электронов в нитриде бора. Однако эта работа основана на методе, разработанном Бриллем [17], который решительно критиковал выводы, полученные Брегером и Ждановым. Недавно электронные свойства нитрида бора были рассмотрены исходя из локализованных молекулярных орбиталей связей [18] определения ковалентности и полярности связей связаны с общей ионностью атомов в кристалле. [c.225]

Многочисленные сложные вещества также образуют атомные кристаллы. Для бинарных соединений типа АВ зтому способствует общее число валентных электронов атомов А и В, равное 8, так как при к. ч. =4 (достигаемом полностью или частично за счет донорно-акцепторных связей) каждый атом может окружить себя октетом электронов. Такому условию соответствуют соединения элементов I и VII групп (типа u l), II и VI групп (ZnS), III и V групп (BN) и, наконец, IV группы (Si ). Следует заметить, что атомы элементов IA и частично ПА группы вследствие своей низкой электроотрицательности легко ионизируются и образуют ионные кристаллы (Na l, aS). Для остальных элементов, соединяющихся в указанных сочетаниях, получаются вещества, кристаллизующиеся по типу алмаза, т. е. каждый атом имеет к. ч. = 4. В хлориде меди (I) из четырех сг-связей, образуемых каждым атомом, одна ковалентная и три донорно-акцепторные (Си — акцептор, С1 — донор). В сульфиде цинка две связи ковалентные и две донорно-акцепторные (Zn — акцептор, S — донор). В нитриде бора три ковалентные и одна донорно-акцепторная связь (В — акцептор, N — донор). В карбиде. кремния все связи ковалентные. [c.145]

Ковалентность в отличие от электровалентности представляет собой связь в прямом смысле слова. Связанные ковалентными связями атомы занимают по отношению друг к другу определенные положения, которые не могут быть изменены без химического превращения вещества. Группа из двух или нескольких (иногда из очень большого числа) атомов, связанных ковалентными связями, образует молекулу. Вещества, состоящие из молекул, весьма многочисленны. К ним относится большинство органических веществ. Молекула может нести электрический заряд (как уже было указано, в этом случае она называется многоатомным ионом). Ковалентная связь встречается не только в молекулах, но и в кристаллах, например в алмазе, нитриде бора и многих других. Физическая природа ковалентной связи гораздо сложнее, чем у элек-тровалентной связи эта связь обусловлена особыми квантовомеханическими силами . [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология