Ковалентные кристаллы электропроводность

Любая теория твердого тела должна удовлетворительно объяснить наблюдающиеся огромные различия в электропроводности веществ, принадлежащих разным классам. К сожалению, ни теория ковалентной связи, рассматривающая электроны, принадлежащие лишь данной химической связи, как в ковалентных кристаллах, ни модель свободного электрона в металлах не в состоянии объяснить изменение электропроводности твердых тел больше, чем на два поряд- [c.81]

Особый тип химической связи наблюдается в металлах. Металлические кристаллы характеризуются большим числом весьма полезных свойств, которые сделали их незаменимым материалом для человечества. К ним относятся высокая отражательная способность, высокая пластичность (способность вытягиваться в проволоку), ковкость, высокие теплопроводность и электропроводность. Эти свойства обусловлены особенностями металлического типа химической связи. Одна из них, как уже упоминалось, обязана высокой подвижности электронов, которая, по-видимому, приводит к тому, что кристаллические решетки металлов не являются такими жесткими, как у типичных ионных или ковалентных кристаллов. Отметим также важную особенность металлов — их способность образовывать сплавы, т. е. давать однородные твердые растворы, отличающиеся новыми, полезными свойствами. Например, сталь — главный конструкционный материал современной техники — представляет собой в основном твердый раствор углерода в железе. Огромную роль на начальных этапах истории человечества сыграли плавящиеся при относительно низкой температуре сплавы меди и олова, т. е. бронза (бронзовый век). [c.163]

Объясните различия в электропроводности металлов, ионных кристаллов, молекулярных кристаллов и ковалентных кристаллов, исходя из особенностей химической связи в кристаллах каждого из этих типов, [c.185]

Электролиз расплавленных солей проводится при температурах, незначительно превышающих температуру их кристаллизации. При таких температурах строение расплавов сохраняет некоторое сходство со строением твердых веществ. Такие свойства веществ, как объем и теплоемкость, упорядоченность кристаллической структуры и др., при плавлении изменяются несущественно. Это объясняется тем, что характер химической связи кристаллических веществ в твердом состоянии-—ионная, ковалентная, металлическая, — сохраняется и для веществ в расплавленном виде. Однако различие существует. При плавлении изменяется характер движения частиц. При повышении температуры степень неупорядоченности, имеющаяся в твердых кристаллах, возрастает и соответственно увеличивается электропроводность. Одновременно нарушается порядок расположения частиц в твердом веществе, т. е. уменьшается дальний порядок. При достижении температуры плавления дальний порядок полностью исчезает и вещество переходит в жидкость, но ближайшее окружение иона в жидком виде — так называемый ближний порядок — остается таким же, как и в твердом теле.. [c.465]

Атомные кристаллы (рис. 1.9, а) построены из нейтральных атомов, между которыми возникает ковалентная связь. Это весьма прочный тип связи ее энергия составляет (8—12). 10 кДж/моль. Кроме того, ковалентная связь отличается направленностью , что сообщает телам, обладающим такой структурой, очень большую твердость, высокую температуру плавления, малые испаряемость и растворимость, низкие тепло- и электропроводности. Таковы углерод (алмаз), бор, кремний и некоторые органические вещества. [c.37]

Бывают и промежуточные типы кристаллических решеток Например, графит носит в себе черты ковалентной, молекулярной и металлической решеток. Атомы С в графите связаны между собой системой sp -гибридных (т-связей, образуя единую плоскую систему сконденсированных бензольных колец (рис. 54). Поэтому в пределах одного такого плоского слоя имеет место ковалентная решетка. Поскольку все 2р-орбитали, ориентированные перпендикулярно плоскости слоя, образуют единую многоцентровую л-ор-биталь, то электроны могут относительно свободно перемещаться вдоль этой плоскости, чем и обусловлена довольно высокая электропроводность графита. В то же время параллельные слои связаны между собой нековалентными взаимодействиями, что типично для молекулярных кристаллов. [c.119]

Кристаллические тела классифицируются или по симметрии кристаллов, например кубические, тетрагональные, ромбические, гексагональные, или по осуществляемому в них типу химической связи ионные, ковалентные, металлические, вандерваальсовы. Оба этих вида классификации взаимно дополняют друг друга. Классификация по симметрии более удобна при оценке оптических свойств кристаллов, а также каталитической активности кристаллических веществ. С другой стороны, оценку теплот плавления, твердости, электропроводности, теплопроводности, растворимости удобнее проводить на основании типа связи в кристалле. [c.73]

К металлическим свойствам обычно относят большую электропроводность, высокую тягучесть и ковкость, металлический блеск и высокую отражательную способность в видимой области спектра. В табл. 10 приведены некоторые свойства металлов. Там же для сопоставления даны аналогичные свойства кристаллов других типов алмаза (ковалентный), хлорида натрия (ионный) и серы (молекулярный). [c.79]

Таким образом, графит является молекулярным кристаллом в одном направлении и ковалентным — в другом. К кристаллам со смешанными связями относятся многочисленные силикатные материалы, в которых наряду с ковалентными действуют ионные и межмолекуляр-ные силы. Немалое значение имеют ковалентные связи в металлических кристаллах, образуемых -элементами. Высокие твердость, плотность и температуры плавления, а также заниженную (по числу валентных электронов) электропроводность этих металлов объясняют участием (I-электронов в образовании ковалентных связей между частицами в узлах кристаллических решеток. [c.81]

Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности ее энергия в 3—4 раза меньше энергии ковалентной связи. Существование подвижных электронов в кристалле металлов объясняет их многие характерные особенности (электропроводность, теплопроводность). [c.97]

Кристаллы некоторых элементов, например кремния и германия, отличаются тем, что связь между составляющими их атомами имеет частично ковалентный характер. Поэтому в таких кристаллах электроны из валентной зоны не могут легко переходить в зону проводимости, как в металлах. Между этими двумя зонами существует запрещенная зона, через которую электроны должны перескочить , чтобы попасть в зону проводимости. Такие скачки в подобных твердых телах, которые называются полупроводниками, могут осуществляться лишь в результате некоторого возбуждения, вызываемого, например, облучением светом. При этом происходит разрыв ковалентной связи между соседними атомами и освобождаются электроны. Именно эти электроны переходят в зону проводимости и обеспечивают электропроводность. Выше уже упоминалось, что ковалентная [c.164]

Металлические кристаллы отличаются от всех остальных кристаллов высокой пластичностью, электропроводностью и теплопроводностью. Эти свойства, а также и многие другие, обусловлены особым видом связи между атомами металла — металлической связью. Она возникает между атомами металлов в результате их сближения за счет перекрытия внешних орбиталей. Эта связь не является ковалентной неполярной связью, так как электроны не фиксируются между двумя атомами, а переходят в состояние проводимости и могут принадлежать всем атомам данного кристалла и даже куска металла, содержащего громадное количество кристаллических зерен. Эти мигрирующие электроны, или обобщенные электроны, — электроны проводимости (свободные электроны или электронный газ) — и осуществляют ненаправленную связь между остовами атомов в кристаллической решетке металлов (подробнее о возникновении металлической связи см. гл. IX). [c.112]

Металлическая связь. В отличие от ионных и ковалентных соединений металлы отличаются высокой электропроводностью и теплопроводностью. Высокая электропроводность металлов указывает на то, что электроны свободно могут передвигаться во всем его объеме. Иными словами металл можно рассматривать как кристалл, в узлах решетки которого расположены ионы, связанные электронами, находящимися в общем пользовании, т.е. в металлах имеет место сильно нелокализованная химическая связь. Совокупность электронов, обеспечивающих эту связь, называют электронным газом. [c.60]

Самые слабые силы взаимодействия между частицами существуют в молекулярных кристаллах, к числу которых относятся, например, кристаллы диоксида углерода, серы, бензола, иода и азота. Эти вещества состоят из молекул, слабо взаимодействующих друг с другом. Взаимодействие между их молекулами относится к такому же типу, который описывается поправочным членом в уравнении Ваи-дер-Ваальса. В кристаллических веществах рассматриваемого типа расположение молекул определяется в основном их формой, дипольным моментом и поляризуемостью. Поскольку силы межмолекулярного взаимодействия невелики, для молекулярных кристаллов характерны низкие температуры плавления или сублимации, мягкость или хрупкость, а также необычайно высокое давление паров над их поверхностью. Наличие запаха у таких твердых веществ, как камфора, нафталин или иод, свидетельствует о том, что их молекулы легко испаряются с поверхности твердого вещества. Электропроводность молекулярных кристаллов очень мала, потому что в их молекулах существует ковалентная связь, и способность электронов перемещаться между молекулами оказывается чрезвычайно низкой. [c.176]

Имеются два состояния, когда вещество является полупроводником. Если на высшем занятом уровне находится только несколько электронов, то твердое вещество имеет низкую электропроводность, поскольку в нем мало носителей заряда. Когда высшая занятая зона почти полностью заполнена, твердое тело имеет низкую электропроводность, так как имеется очень мало уровней, на которые электроны могут переходить. Вакансия, возникшая в ковалентной связи, когда электрон высвобождается и свободно двигается через кристалл, называется положительной дыркой или просто дыркой . Под действием внешнего электрического поля дырки двигаются в направлении поля в результате движения валентных электронов в противоположном направлении. [c.589]

Ковалентно-металлические связи. Полупроводники. В 6 мы уже упоминали, что наряду с металлами, обладающими большой электропроводностью, и изоляторами, которые практически ток не проводят, существует широкий класс кристаллических веществ, обладающих слабой (по сравнению с металлами) электропроводностью, причем температурная зависимость электропроводности таких кристаллов резко отлична от температурной зависимости электропроводности металлов (с повышением [c.214]

Все без исключения аллотропные модификации структуры А4, отвечающей стабильным формам, являются полупроводниками, их удельная электропроводность с повышением температуры возрастает. С позиций теории валентных связей этому явлению можно дать следующее объяснение. Считается, что как кремний, так и германий образуют ковалентные связи в 5р -гибридизованном состоянии, причем энергия связи 81—81 и Ое—Ое составляет соответственно 221,5 и 167,2 кДж-моль , т. е. они весьма невелики в сравнении с энергией связи С—С в решетке алмаза (346,9 кДж-моль- ). Следовательно, при повышении температуры связи могут легко рваться, и появившиеся свободные электроны перемещаются внутри кристалла, обеспечивая электрическую проводимость. Полупроводники с таким механизмом проводимости называются собственными полупроводниками, а проводимость такого типа — собственной проводимостью. В случае если в кристалле в виде примесей содержатся атомы мышьяка Аз, сурьмы 8Ь или других элементов подгруппы УБ, замещающих 81 и Ое в узлах кристаллической решетки, возникают избыточные электроны, которые, перемещаясь внутри кристалла, вызывают электрическую проводимость электронная примесная проводимость полупроводники п-типа). В случае если примесями являются трехвалентные атомы элементов подгруппы П1Б—В, Оа и др., то в решетке [c.103]

В настоящее время используют два метода для того, чтобы разделить ионные и ковалентные соединения. Первый основан на анализе спектральных данных, полученных с помощью дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов, спектров поглощения, мессбауэровской спектроскопии, путем измерения физических свойств (электропроводность, диэлектрическая проницаемость) и химических свойств (термодинамические данные по энергиям связей, растворимость в полярных растворителях и др.). В некоторых случаях остаются сомнения, но достоверность результатов, полученных этим методом, высокая. В другом способе, предложенном Полингом, ионными кристаллами называют кристаллы, у которых ионность связей, определенная на основе электроотрицательностей составляющих их элементов, превышает 50%-Если воспользоваться эмпирическим уравнением Хенни и для соединения МтХ взять электроотрицательности Хм и хх, то для ионных кристаллов должно выполняться условие [c.185]

Как указывалось выше, в соединениях бериллия имеется значительная доля ковалентной связи. Это проявляется в сравнительно небольшой электропроводности их расплавов (даже ВеРз), в гидролизе солей по катиону, в растворимости ряда соединений Ве в органических растворителях. В кристаллах, растворах, комплексах (в том числе существующих в газовой фазе) атом Ве имеет координационное число 4. С лигандами он образует 4 химические связи, которые близки к ковалентным, две из них — донорно-акцепторные. Расположение связей тетраэдрическое, что свидетельствует о -гибридизации валентных орбиталей атома Ве. [c.320]

Полупроводники характеризуются двумя видами электропроводности электронной и дырочной. Рассмотрим этот вопрос на конкретном примере. Представим себе кристалл идеально чистого кремния (... Зр ). Каждый атом его имеет четыре валентных электрона, с помощью которых он образует в кристаллической решетке ковалентную связь с четырьмя соседними атомами. Следовательно, каждый атом связан восемью электронами четырьмя своими и по одному от каждого соседнего атома. При нагревании или облучении кристалла атомы приходят в колебательное движение, а электроны, получив энергию, достаточную для преодоления силы связи с атомами, отрываются от них. Освободившиеся таким образом электроны беспорядочно перемещаются в кристалле. Эти электроны и обусловливают электронную проводимость. [c.249]

К., не содержащий примесей, с идеально правильной кристаллич. структурой, при абс. пуло должен быть совершенным изолятором. При темп-ре, отличной от абс. нуля, возникает собственная проводимость, причем носителями электрич. тока являются пе только свободные электроны, но и т. наз. дырки , образующиеся после ухода электронов. Дефекты структуры также влияют на электропроводность, вызывая обычно дырочную проводимость. Принимается, что для чистого К. при комнатной темп-ре уд. сопротивление должно составлять величину порядка 10 ом см. Электрич. свойства К. очень сильно зависят от примесей. Добавляя элементы V гр. периодич. системы, замещающие К. в решетке с освобождением электронов, получают кристалл К., к-рый проводит ток почти полностью с помощью электронов (т. наз. ге-тип проводимости) введение элемента III группы приводит к созданию дырочной проводимости (р-тии). Диэлектрич. проницаемость К. равна 12. К. диамагнитен, с атомной магнитной восприимчивостью —5,3-10 в. Для К. характерна прозрачность для длинноволновых ИК-лучей. Показатель преломления К. 3,87. Ат. радиус (при четверной координации и ковалентной связи) 1,175 А, ионный радиус 0,39A. Ввиду [c.402]

В соответствии с положением в периодической системе, атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов и много незаполненных орбит. Кроме того, валентные электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и поэтому обладают большой свободой перемещения в кристаллической решетке металла. Следовательно, обшая картина металлического состояния может быть представлена в следующем виде. Узлы кристаллической решетки металла заняты как отдельными атомами, так и ионами, между которыми сравнительно свободно перемещаются электроны, называемые иногда электронным газом. Поскольку валентные электроны распределены в кристалле металла почти равномерно, невозможно говорить о какой-либо направленности металлических связей. В этом состоит их важное отличие от ковалентных связей, которые имеют строгую направленность в пространстве. Металлическая связь отличается от ковалентной также и своей прочностью ее энергия в 3—4 раза меньше энергии ковалентной связи. Существование подвижных электронов в кристалле металлов объясняет их многие характерные особен ности (электропроводность, теплопроводность). [c.62]

Наименьшим электрическим сопротивлением обладают метаалы, атомы которых имеют в качестве валентных только внешние 5-электроны. (Атомы серебра, меди и золота вследствие проскока з-электронов имеют электронные конфигурации валентных оболочек атомов щелочных элементов пз ). В этих случаях в компактных металлах реализуется, как правило, металлическая связь. Появление неспаренных р- и -электронов приводит к увеличению доли направленных ковалентных связей, электропроводность у.меньшается. Атом железа на предвнешней электронной оболочке имеет неспаренные Зс/-электроны, которые также образуют ковалентные связи. Кроме этого, в кристалле металла, когда энергетические уровни атомов объединяются в энергетические зоны, Зс(-и 45-зоны пересекаются. Поэтому при определенном возбуждении -электроны могут перейти на молек лярные орбитали -зоны н, таким образом, количество носителей заряда может уменьшиться. Поэтому металлы -элементов с частично заполненной электронной -подоболочкой у атомов имеют несколько более высокое электрическое сопротивление, чем металлы непереходных элементов. [c.323]

При плавлении кристаллов с ковалентными связями (например, А1С1з или Т1С14) электропроводность расплава остается низкой —. меньше 0,1 См/м, т. е. степень диссоциации ковалентной связи после плавления мала. Ковалентные кристаллы отличаются от ионных также и значительно более низкой температурой плавления. Различия между этими двумя типами кристаллов выражены довольно четко кристаллов с промежуточными свойствами мало. [c.215]

Если не касаться истории развития представлений о природе химических связей в тугоплавких соединениях, достаточно полно рассмотренной в монографии Тота, то следует признать, что в настоящее время наибольшее обоснование и признание получила модель, развитая в работах Бернала [50], Рандла [51] Юм-Розери [52] и Кребса [53]. Согласно взглядам этих авторов, ряд свойств обсуждаемых веществ, роднящих их с ковалентными кристаллами (хрупкость, твердость и т. д.), в значительной мере обусловлен локализованными Ме—Х-связями (носящими преимущественно ковалентный характер), в то время как их высокие тепло- и электропроводность, сверхпроводимость и другие типично металлические характеристики определяются Ме—Ме-взаимодействиями (с участием -состояний атомов металла). Кроме того, как это следует из результатов квантовомеханических расчетов, Ме—Ме- и Ме—X-взаимодействия приводят к формированию единой валентной зоны. При этом металлизация валентных электронов атомов металлоидов отсутствует, а состояния электронов, соответствующих Ме—Ме-связям, отличаются более высокой энергией, чем состояния, обусловливающие Ме—С-взаимодействия. [c.281]

Ковалентная связь (нанример, у алмаза) осуш ествляется с помош,ью спаренных (обобш ествленньтх) электронов два внешних электрона с противоположными спинами принадлежат одновременно двум атомам. Связь строго направленная. Для ковалентных кристаллов характерны малые координационные числа, отсутствие плотнейших упаковок, сильная температурная зависимость ширины запреш енной зоны, су-ш ественное влияние примесей и температуры на проводимость, высокие значения твердости, температуры плавления и теплоты плавления. Ковалентная связь — признак полупроводниковых кристаллов. Величина электропроводности ковалентных кристаллов меняется в очень широких пределах от хороших изоляторов до хороших проводников. [c.145]

Краткий обзор различных дефектов был недавно произведен Фриделем [22]. Скажем лишь несколько слов о первой категории, которая не имеет прямого влияния на малую электропроводность ионных и ковалентных кристаллов. На рассмотрении второй категории мы остано-ьимся дольше, так как именно эти дефекты чаще всего обусловливают полупроводимость, причем иногда они возникают от дефектов первой категории. [c.33]

Ранее (см. гл. II, 3) уже было дано определение подвижности заряженной частицы, если рассматривать ее как скорость еа единицу приложенного поля, и указано, что электропроводность кристалла пропорциональна концентрации активных точечных дефектов и подвижности нх основных носителей заряда. В то время как границы изменения концентрации дефектов довольно широки, значения электронных подвижностей располагаются в интервале от 10 и до 100 000 см [в-сек и важно их знать для того, чтобы предвидеть поведение данного соединения. Подвижность носителей может быть понижена их взаимодействием с компонентами кристалла вследствие рассеяния (s attering) частиц ( 8], стр. 255). Различают виды рассеяния полярное рассеяние, связанное в ионных кристаллах с тепловыми колебаниями заряженных ионов и периодическими колебаниями, вызванными силами притяжения или отталкивания, которым подвержена частица неполярное рассеяние, вызванное в ковалентных кристаллах тепловыми колебаниями атомов и периодическими колебаниями, зависящими от отношения потенциалов данной точки к потенциалу идеального кристалла. Кроме того, активные центры (вакансии, междоузлия, примеси) вызывают третий важный вид дисперсии рассеяние за счет дефектов. [c.157]

Некоторые элементарные металлоиды отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Каждый атом металлоида в кристалле связан с другими атомами ковалентной связью. В кристаллах полупроводников валентные электроны закреплены в атомах непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие свободных электронов в кристаллах металлоидов сообщает им некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь или так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам металлоидов еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом полупроводнике в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Однако вследствие того, что подвижности электронов и дырок различны, значения электронной (п) и дырочной (р) проводимости в общей электропроводности чистого металлоида (значение которой очень невелико) не равны друг другу. Соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле металлоида можно изменить, если в металлоид ввести даже очень незначительную примесь другого металлоида или, наоборот, металла. Пол у проводимость отличается от обычной металлической электропроводности не только своей малой величиной. Она увеличивается с повышением температуры и сильно зависит от освещения полупроводника. Наиболее же существенным признаком полупрово-димости является крайняя чувствительность к наличию примесей даже в самых ничтожных количествах. [c.44]

Графит — темно-серое, непрозрачное, со слабым металлическим блеском, мягкое, слабо проводящее электрический ток вещество. Он также тугоплавок, мало летуч и при обычной температуре химически инертен. Кристаллическая решетка графита, структура которой показана на рис. 45, существенно отличается от решетки алмаза. Кристаллы графита построены из параллельных друг другу плоскостей, в которых расположены атомы углерода по углам правильных шестиугольников. Расстояние между соседними атомами углерода (сторона каждого шестиугольника) 1,43 А, между соседними плоскостями 3,4 А. Каждая промежуточная плоскость несколько смещена по отношению к соседним плоскостям, как это видно на рисунке. Каждый атом углерода связан с тремя соседними в плоскостях атомами неполярными ковалентными связями. Четвертые валентные электроны каждого атома располагаются между плоскостями и ведут себя подобно электронам металла, чем и объясняется электропроводность графита в направлении плоскостей. Связь между атомами углерода, расположенными в соседних плоскостях, очень слабая (межмолекулярная, или ван-дер-ваальсова). В связи с этим кристаллы графита легко расслаиваются даже при малых нагрузках ка отдельные чешуйки. Этим [c.191]

Физические свойства. Полученный указанными выше способами аморфный кремний представляет собой бурый порошок с температурой плавления 1420°С. Существует и другая аллотропная модификация кремния — кристаллический кремний. Это твердое вещество темно-серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло-и электропроводностью. Кристаллический кремний получают перекристаллизацией аморфного- кремния. Аморфный кремний является более реакционноспособным, чем химически довольно инертный кристаллический кремний. Кристаллический кремний — полупроводник, его электропроводность возрастает при освещении и нагревании. Это обусловлено строением кристаллов. Структура кристаллического кремния аналогична структуре алмаза. В его кристалле каждый атом окружен тетраэдрически четырьмя другими и связан с ними ковалентной связью, хотя эта связь значительно слабее, чем между атомами углерода в алмазе. В кристалле кремния даже при обычных [c.419]

Применение р-элементов 111 группы. Бор в свободном виде применяется в разных областях техники. Электроника использует электропроводность бора при низких температурах электронную (табл. 116), при высоких — полупроводни-ковую, которая возникает за счет диссоциации ковалентных связей в кристаллах бора при нагреве. [c.417]

При наличии очень небольших, но контролируемых количеств примесей в правильной кристаллической решетке, либо при небольшом избытке одного из компонентов твердого вещества, или же просто при наличии вакансий в кристаллической решетке образуются так называемые дефектные кристаллы. Каждый из таких дефектов— примесь, избыточный компонент или вакансия — обусловливает недостаток или избыток валентных электронов, необходимых для образования связи между частицами кристалла, и поэтому придает веществу новые свойства. Например, в кристалле элементарного кремния атом кремния может быть замещен атомом алюминия, что обусловливает недостаток в один электрон, поскольку атом алюминия имеет только три валентных электрона, а атомы кремния — четыре. Появление в решетке атома, которому недостает валентных электронов для образования должного числа ковалентных связей, приводит к образованию электронной вакансии, или так называемой дырки. При наложении на кристалл электрического потенциала дырка начинает мигрировать и в результате у кристалла появляется особый вид электропроводности подобные кристаллы называют полупроводниками. Если замещающий атом обладает избытком электронов, лишние электроны не принимают участия в образовании ковалентных связей и могут свободно перемещаться по кристаллу под влиянием приложенного внешнего потенциала. Такой полупроводник относится к п-типу (его проводимость обусловлена наличием свободных отрицательных зарядов, отрицательный по-английски negative), а полупроводники с недостатком электронов относятся к р-типу (их проводимость обусловлена наличием свободных положительных зарядов — дырок, положительный по-английски positive). Строение полупроводников этих типов схематически изображено на рис. 10.22. [c.183]

Соединения, содержащие комбинированную (семиполярную) связь, занимают промежуточное положение в отношении летучести между соединениями, имеющими лишь ковалентные или электровалентные связи. Наиболее важные свойства, которые следует иметь в виду при делении молекул на электровалентные и ковалентные, следующие 1) электропроводность (для растворимых в воде соединений) 2) наличие или отсутствие стереоизомерии 3) степень летучести (электровалентные молекулы требуют затраты работы для отрыва их друг от друга и такие жидкости кипят при гораздо более высокой температуре, чем жидкости, образованные ковалентными соединениями) 4) растворимость в )лгле-водородных растворителях, т. е. нефтепродуктах или бензоле (неорганические соли нерастворимы, органические соединения растворимы) 5) тип упаковки молекул в твердом веществе (рентгеновский анализ кристаллов). Ионизация предполагает плотную упаковку (соли), в то время как ковалентные молекулы в кристаллическом состоянии имеют рыхлую структуру (MgO и СаО электро-валентны и имеют плотную структуру ВеО и aS ковалентны и обладают рыхлой структурой). [c.552]

В соответствии с теорией Аррениуса, ионы раствора электролита образуются в процессе диссоциации молекул электролита этот процесс можно описать аналогично термической диссоциации на основании закона действующих масс. Согласно принятой тогда классификации, электролиты с константой диссоциации ниже считали слабыми электролиты, имеющие константу диссоциации от до единицы, — электролитами средней силы, а электролиты с константой диссоциации более единицы — сильны ми электролитами. Однако с развитием представлений о растворах электролитов эта класификация оказалась неудовлетворительной, тем более что, согласно некоторым экспериментам, закон действующих масс в его первоначальной форме для растворов сильных электролитов и описания изменений их электропроводности несправедлив. Стало ясно, что процессы образования свободных (т. е. имеющих относительно высокую подвижность) ионов из растворенных веществ, состоящих в чистом виде из ковалентных молекул (например, соляная кислота) и из ионных кристаллов, имеют разную природу. [c.465]

Поведение растворов сильных и слабых электролитов в жидком сернистом ангидриде было предметом обширных исследований с начала XX века [1]. Многие из них уже рассматривались в обзорах, опубликованных сравнительно недавно [2—4.1. Наиболее полным обзором химических процессов в этом растворителе является обзор Яндера [2]. В настоящем обзоре рассматриваются исключительно те работы последнего десятилетия, в которых измерение электропроводности в растворах ЗОг и теоретическое рассмотрение проводили с целью изучения зависимости равновесий ассоциации ионов от ионного строения ионофорных (имеющих ионное строение в кристалле) [5] веществ и — в более сложном случае — ионогенных (имеющих ковалентное строение в кристаллах) [5] веществ. Здесь коротко затрагиваются также несколько родственных вопросов, например влияние образования ионных пар на нуклеофильную реакционную способность аниона. [c.69]

Величины межатомных расстояний в этих соединениях характеризуют наличие ионно-ковалентной связи. При этом наблюдается сильная анизотропия свойств у кристаллов этого типа. Напрпмер, температурный ход электропроводности образцов InTe перпендикулярно слою (ось с) носит нолупроводниковый характер, а параллельно слою [c.183]

Согласно теории Полинга [25, 26], атомы в кристаллах металлов удерживаются вместе по существу благодаря действию ковалентных связей между ними. Из данных о физических свойствах металлов в объемной фазе Полинг заключил, что имеется три тина -орбиталей, связанных с каждым атомом твердого тела связывающие -орбитали, которые могут участвовать в образовании ,8,р-тинов гибридных связей металлические -орбитали, обусловливающие электропроводность атомные -орбитали, которые являются несвязывающими и в которые могут входить электроны. По теории Полинга, переходные металлы имеют свободными некоторые атомные -орбитали и их энергия связи приписывается образованию я/ -орбиталей. Так называемый процент -характера [25] б показывает степень участия -электронов в образовании х з-орбиталей чем выше значение б, тем меньшее число свободных атомных -орбиталей имеется у каждого атома. Иными словами, величина б служит мерой недоступности электронов, находящихся в атомных -орбиталях. Некоторые типичные значения процента -характера приведеныв табл. 6.1. Следует отметить, что когда, согласно зонной теории, [c.269]

Связи между углеродами одной и той же плоскости в решетке графита имеют ковалентный характер, а между углеродами разных плоскостей — металлический. Наличием металлических связей обусловлена высокая электропроводность графита (0.1 от электропроводности ртути) и его хорошая теплопровадность (в три раза больше, чем у ртути). Вместе с тем структура графита имеет отношение и к молекулярному типу, так как наличие в кристалле плоскостей спайности позволяет рассматривать его как ряд гигантских пло,"ких частиц, сравнительно слабо связанных друг с другом межмоле-кулярными силами. [c.275]

Применение /7-элементов 1П группы. Бор 8 свободном виде сейчас применяется в разных областях техники. Электроника использует электропроводность / бора при низких температурах электронную (табл. 119), при высоких — полупроводниковую, которая возникает за счет диссоциации ковалентных связей в кристаллах бора при нагреве. В металлургии специальных сплавов бориды заменяют карбиды в обычных сталях. Бориды d-металлов были рассмотрены ранее. Соединения бора с азотом и углеродом очень тверды и тугоплавки (для BN т. пл. 2730°С, для В4С т. пл. 2350°С). и соединения, устойчивые к химическим воздействиям, применяют как абра-. зивы, а также в ядерной энергетике. [c.404]

Из приведенных выше первых трех опытов следует, что электропроводность водных растворов веществ зависит от природы химической связи в их молекулах. Так, сахар и спирт — неэлектролиты, их водные растворы электрического тока не проводят. При растворении в воде молекулы сахара и спирта не распадаются на ионы и их не образуют. Электронейтральные же молекулы не могут быть переносчиками электрического тока. Уксусная кислота и аммиак — слабые электролиты в их молекулах есть сильно полярные ковалентные связи. Это означает, что при растворении в воде их молекулы обратимо взаимодействуют с водой, лишь частично переходя в состояние заряженных ионов, способных переносить электрический ток Хлорид натрия и гидроксид натрия — сильные электролиты. Напомним, что кристаллическая решетка Na l состоит из готовых ионов Na+ и СК При растворении в воде кристалл соли распадается на ионы Na+ и С1 , которые переходят в водный раствор как самостоятельные частицы, являющиеся переносчиками электрического тока. То же наблюдается и в водном растворе NaOH, кристаллическая решетка которого состоит из [c.97]