Кристаллические структуры гексагональная плотнейшая упаковка

Физические и химические свойства. Магии т и бериллий представляют собой металлы серебристо-белого цвета. Структура кристаллических решеток магния и бериллия характеризуется гексагональной плотной упаковкой (см. рнс. 30). Некоторые физические сво 1Ства магния и бериллия приведены в табл. 9. [c.247]

Окись алюминия (П1) имеет несколько кристаллических модификаций. Наиболее важна модификация а-АЬО.з — корунд, структура его может рассматриваться как гексагональная, плотнейшая упаковка ионов 0 , в которой 2/3 октаэдрических пустот заняты ионами AF+. [c.56]

Кристаллические структуры металлов. Деформация внешних электронных орбиталей при кристаллизации и образование ненаправленной металлической связи определяют строение кристаллических решеток металлов. Они отличаются высокими координационными числами (8—12) и относятся к кубической системе объемно центрированный куб (ОЦК) или гранецентрированный куб (ГЦК), или к гексагональной системе — гексагональная плотная.упаковка (ГПУ). [c.266]

Кристаллическая структура гексагональная плотная упаковка (из молекул На) а = 3,75, =6,12A. [c.61]

Кристаллическая структура гексагональная плотная упаковка (из молекул Нг) а = 3,75, с = 6,12 A. [c.56]

Под обычным давлением для кальция ниже 464 °С устойчива структура куба с центрированными гранями, а выше этой температуры — центрированного куба. Отмечалось также, что при наличии загрязнений может промежуточно возникать структура гексагональной плотной упаковки. У стронция (99,5%-ной чистоты) установлено существование всех трех упаковок плотной кубической (до 213°С), плотной гексагональной (до 602 °С) и центрированного куба. Барий кристаллизуется по типу центрированного куба. Кривые сжимаемости щелочноземельных металлов (рис. ХП-52) указывают, как будто, на наличие у них фазовых превращений (в зоне 20 тыс. аг — у 5г и Ва, а в зоне 60 тыс. ат — у всех трех), природа которых пока не ясна. Имеющие при обычных условиях одинаковый тип кристаллических решеток Са и 5г способны образовывать между собой, непрерывный ряд твердых растворов, тогда как в системах Са—Ва и 8г—Ва появляются области расслаивания, Твердость бария по десятичной-, шкале ( 2 доп. 73) равна 2,0. [c.320]

Титан имеет при нормальных температурах гексагональную кристаллическую структуру с плотной упаковкой атомов. При 885° эта структура переходит в структуру с объемно-центрированной кубической решеткой. [c.570]

Бериллий и щелочноземельные металлы имеют серебристо-белый цвет и относятся, за исключением радия, к легким металлам. Структура кристаллических решеток металлов неодинакова Ве и Mg характеризуются гексагональной плотной упаковкой (рис. 11, а), Са [c.45]

Рис. 8.32. Две родственные кристаллические структуры с плотнейшей упаковкой кубическая гранецентрированная (а) и гексагональная (б).

Подавляющее большинство металлов кристаллизуется в одном или нескольких из трех типов структур. Два из них и.меют кубические решетки гранецентрированную кубическую (г. ц. к.) и объемноцентрированную кубическую (о. ц. к.). Третий тип имеет решетку гексагональной плотнейшей упаковки (г. п. у.). В кристаллохимии для этих структурных типов используют обозначения А1, А2 и АЗ, соответственно. Лишь небольшое число металлов имеет более сложное строение. Сложной кристаллической структурой обладают также интерметаллические соединения. [c.10]

Для более наглядного представления о расположении атомов в жидкой ртути П. Дебай сопоставил экспериментально найденную функцию W(R) с вычисленной на основе модельного опыта со стальными шариками. Пометив два произвольных шарика в ящике, он измерял расстояние между ними после каждого встряхивания ящика. По замыслу автора, набор этих расстояний должен соответствовать статистике межатомных расстояний в жидкой ртути. Полученная таким путем кривая распределения напоминает кривую W(R), вычисленную по экспериментальным значениям интенсивности. На этом основании Дебай сделал вывод, что взаимное расположение атомов в жидкой ртути при комнатной температуре аналогично плотной упаковке шаров. Такую же гипотезу о структуре ртути высказали О. Кратки и Дж. Принс. Проводя размывание различного типа кристаллических решеток, они установили, что экспериментальная кривая интенсивности лучше всего согласуется с теоретической, соответствующей гексагональной плотной упаковке атомов. [c.170]

I. При аллотропных превращениях в условиях атмосферного давления образование ОЦК структуры наблюдается только у металлов. Причем ОЦК структура получается из плотноупакованных аллотропных форм типа ГЦК и ПГУ (или слабо отличающихся от них упаковок в случае протактиния, урана, самария и нептуния). Если исходная фаза имеет гексагональную плотную упаковку атомов, то во всех изученных случаях образование объемно-центрированной кубической упаковки сопровождается небольшим уменьшением молярного объема, в среднем равным около 1 %. Наиболее велико оно у бериллия (—3,58%). Если же исходная фаза обладает кристаллической решеткой типа ГЦК, то при образовании фазы с ОЦК структурой в одних случаях наблюдается небольшое сжатие, в других незначительное рас- [c.275]

Металлические изделия всегда представляют собой мелкокристаллический агрегат с беспорядочным расположением кристаллов. Очевидно, что для характеристики способности металлов к пластической деформации важен второй структурный фактор — число направлений, нормально к которым расположены плотнейшие слои в упаковке. Чем это число выше, тем больше вероятность, что направление скольжения в одном кристаллическом зерне совпадет (или будет близким) с аналогичным направлением в соседнем зерне, ибо для осуществления пластической деформации в куске металла скольжение должно пройти через большое число кристаллов. Выше мы подчеркивали разницу в структурах гексагональной и кубической плотнейших упаковок. В гексагональной имеется только одно направление плотнейших слоев шаров, перпендикулярное главной оси, а в кубической таких направлений четыре — перпендикулярно четырем тройным осям. Таким образом, пластическая деформация, начавшаяся в одном кристалле металла с гексагональной плотнейшей упаковкой, может легко задержаться на границе с другим кристаллом, так как мала вероятность, что и у соседнего зерна плоскость плотнейшей шаровой упаковки будет близка к соответствующей плоскости первого кристалла. Наличие четырех плоскостей с плотнейшей укладкой шаров в каждом кристалле металла с плотнейшей кубической упаковкой значительно увеличивает вероятность совпадения (или близости) двух из них в соседних кристаллах. Таким образом, наиболее ковкими металлами будут те, которые имеют структуру плотнейшей кубической упаковки. [c.246]

С некоторой осторожностью следует пренебрегать тройными взаимодействиями, когда речь идет о сравнении энергий нескольких возможных кристаллических структур определенного вещества. Так, для всех кристаллов благородных газов, кроме Не, потенциалы Леннард-Джонса предсказывают гексагональную плотную упаковку при 0 К как самую выгодную энергетически, тогда как на самом деле благородные газы кристаллизуются в гранецентрированную решетку. Подробно этот вопрос обсужден в работе [69]. [c.27]

Выше был описан ряд простых кристаллических структур, идентичных или родственных трем основным структурам — кубической и гексагональной плотнейшим упаковкам и объемноцентрированной кубической структуре. Однако если отвлечься от геометрического сходства между такими веществами, как твердый неон, металлическая медь, хлористый натрий и алмаз, то можно видеть, что общего между ними очень мало. Отличие в свойствах этих веществ не может быть обусловлено только структурными факторами, так как твердые неон и медь имеют одинаковое расположение атомов. Эти отличия в действительности в гораздо большей степени обусловлены отличиями в природе и в прочности связей между атомами. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, следует рассмотреть силы в кристаллах четырех типов, представителями которых являются перечисленные вещества. Некоторые характеристики каждого из типов твердых веществ приведены в табл. 8. В действительности эти четыре группы твердых веществ представляют собой предельные типы очень многие твердые вещества не соответствуют ни одному из них и должны рассматриваться как промежуточные случаи. [c.232]

Для описания кристаллических структур гексагональных ферритов удобно провести условное разделение структур по гексагональной оси на отдельные блоки. В этом случае получается, что элементарные ячейки всех гексагональных ферритов можно построить из трех видов блоков, характерных для структур М, Y и S. При построении блоков следует иметь в виду, что в гексагональной плотной упаковке базисная плоскость является плоскостью плотнейшей упаковки, в кубической же упаковке такой плоскостью является плоскость (111) поэтому шпинель-ные блоки, входящие в структуру гексагональных ферритов, вырезаются из решетки шпинели в направлении оси (111) (рис. 1.15). [c.29]

Экспериментально наблюдаемые кристаллические структуры I—объемноцентрированная решетка И—гексагональная плотнейшая упаковка III—гранецентрированная решетка. [c.287]

Лантан — блестящий серебристо-белый металл с плотно упакованной кристаллической структурой типа плотнейшей гексагональной упаковки (модификация а-Ьа, устойчивая между —195° и 152°) или с кубической гранецентрированной кристаллической решеткой (модификация Р-Ьа, устойчивая выше 352°). В интервале между 152 и 352° могут существовать обе аллотропные модификации. [c.48]

Весьма детальная классификация элементов по кристаллическим структурам была дана в 1942—1960 гг. Г. Б. Бокием [160]. Он различает шесть основных типов структур элементов 1) гексагональную плотную упаковку, 2) кубическую плотную, 3) кубическую объемноцентрированную упаковку (металлические структуры), 4) молекулярные структуры, 5) ковалентные структуры с координационным числом K—S—N, 6) прочие структуры. Г. Б. Бокий отметил принадлежность водорода по кристаллохимическим признакам к группе галогенов, разделение элементов III группы на две подгруппы (бора—таллия и скандия—актиния), указал на своеобразие структур марганца, урана, индия, цинка, кадмия и ртути, объяснил повышенные значения da для структур цинка и кадмия эллипсоидальной формой атомов и высказал предположение, что алюминий, а- и р-таллий, свинец и индий в металлическом состоянии не отщепляют всех валентных электронов [160]. В этом плане кристаллохимия элементов была рассмотрена и в ряде других работ [32, 111] и др. [c.190]

Америций (5/ 6s 6p 7s ) по имеющимся данным имеет гексагональную плотную упаковку типа a-La и, вероятно, должен переходить в объемноцентрированную кубическую форму при повышении температуры вследствие перекрытия и обменного взаимодействия внешних р -оболочек. Ввиду идентичности электронного строения и возрастания энергии связи 5/-электронов по мере увеличения их числа можно ожидать, что кристаллические структуры и модификации тяжелых актиноидов, от кюрия до лоуренсия, будут изоморфны структурам их аналогов — тяжелых лантаноидов, от гадолиния до лютеция. При этом их плотные упаковки могут быть не только типа магния, но и типов а-лантана и меди, а высокотемпературные объемноцентрированные кубические фазы, вероятно, могут появляться при более низких температурах. [c.241]

Кристаллическая структура металлического урана. Первые анализы рентгенограмм а-урана, на основании которых этому металлу была приписана сначала объемноцентрированная кубическая [11, а позже моноклинная решетка [21, оказались ошибочными. Теперь [31 твердо установлено, что а-уран имеет ромбическую кристаллическую решетку (пространственная группа V ). Эту структуру лучше всего рассматривать как искаженную гексагональную плотнейшую упаковку. Элементарная ячейка [c.116]

Америций существует в трех аллотропных модификациях. Структура а-америция подобна гексагональной плотной структуре а-лантана. При 600° С происходит превращение в р-форму, имеющую ГЦК структуру. Строение -(-америция пока не установлено. Кристаллическая структура, температура плавления и плотность металлического америция. близки к этим свойствам лантаноидов и существенно отличаются от свойств нептуния и плутония. Металлические кюрий и берклий близки по своим свойствам к америцию. а-Кюрий и а-берклий имеют гексагональную плотную упаковку типа а-лантана. -Кюрий и -бер-клий аналогичны -америцию. -(-Кюрий и -(-берклий пока не обнаружены, но их существование вероятно. [c.189]

Строение кристаллической решетки. Бериллий и магний в элементарном состоянии кристаллизуются по типу гексагональной решетки, приведенной на рис. 57. Элементарная ячейка этой структуры обозначена черными кружками, соединенными на рисунке жирными линиями кроме того, на рисунке для наглядного представления гексагональной симметрии добавлены еще некоторые атомы, лежащие вне элементарной ячейки (они заполнены точками и соединены светлыми линиями). Представленную на рис. 57 элементарную ячейку можно разделить на две трнгональные призмы. Кроме восьми угловых точек элементарной ячейки, атом бериллия занимает и центр одной из этих двух призм. В общем элементарная ячейка содержит 2 атома Ве, так как каждый угловой атом принадлежит одновременно 8 ячейкам. Эта решетка представляет собой тип гексагональной плотнейшей упаковки. Если представить себе, что атомы — твердые шары и что очень большое их количество размещено один над другим таким образом, чтобы возможно полнее использовать имеющееся пространство (т. е. чтобы между атомами оказался возможно меньший свободный объем), то получим расположение, приведенное на рис. 57. Плотность заполнения при этом достигает 74,05%. Однако существует и другая возможность размещения шаров, при которой пространство окажется также заполненным на 74,05%. [c.279]

Кобальт имеет две кристаллические модификации. Ниже 420° С устойчив а-кобальт, имеющий гексагональную плотную упаковку атомов. Выше 420Т и до температуры плавления устойчив р-кобальт, обладающий ГЦК структурой. Кристаллический никель имеет только одну термодинамически устойчивую фазу с ГЦК упаковкой атомов. Платиновые металлы не имеют устойчивых полиморфных модификаций. Структура кристаллов платиновых металлов указана в табл. 20. [c.194]

Рис. 5.15. Температурные интервалы устойчивости четырех кристаллических модификаций железа. Заметьте, что, хотя здесь указаны четыре интервала, существуют всего две различные кристаллические структуры — объемноцентрироваиная кубическая и гранецентрированная кубическая. (б-Железо при ко.мнатной температуре устойчиво лищь при очень высоких давлениях, превыщающих 1,3-10 атм оно имеет гексагональную плотнейшую упаковку с КЧ=12.)

Свойства. Серо-черный порошок На холоду медленно взаимодействует с разбавленными кислотами и щелочами, быстро — с соляной кислотой и бурно — с концентрированной азотной. При нагревании быстро растворяется в. разбавленных кислотах. При медленном взаимодействии с кислотами количественно переходит в соль аммония (используется при определении азота) а при быстром взаимодействия частично выделяется азот. При термическом разложении ojN образуется нитрид состава, близкого к 03N. При< нагреваиии до 200 С в вакууме устойчив нитрид oNo,4i при дальнейшем же нагревании вблизи 250 °С образуется гексагональный металлический кобальт, в котором содержание азота крайне незначительно, d 6,4. Кристаллическая структура ромбическая (искаженная гексагональная плотнейшая упаковка атомов металла). [c.1775]

Кристаллическое строение металлов обусловливает их важнейшие свойства. Рентгеноструктурные исследования позволили установить три основные типа структур металлов гексагональная плотная упаковка (ГПУ), гранецентрированная кубическая упаковка (ГКУ) и объемно-центрированная кубическая упаковка (ОЦКУ). Какие типы упаковок имеют щелочные и щелочноземельные металлы [c.217]

Энтропию плавления лучше оценивать по корреляциям между ней и кристаллической структурой твердой фазы [11]. Например, для гексагональной плотнейшей упаковки (г.п.у.), гранецентри-рованной кубической (г.ц.к.) и объем-ноцентрированной кубической (о.ц.к.) структур энтропии плавления различаются [c.43]

В приведенной ниже таблице перечислены свойства кристаллических элементов второго периода, при этом приняты следующие обозначения ОЦК—объемноцентрироваиная кубическая структура ГПУ — гексагональная плотнейшая упаковка КПУ — кубическая плотнейшая упаков- [c.538]

Рассмогрим кратко (подробнее см, в разд, 14) структуру силикатов с учетом ковалентности связей в них. По сложившейся традиции минералы обычно считают чисто ионными соединениями. Например, минералы группы оливина (Mg, Ре)23104 — важная составляющая часть базальтовых горных пород, имеют кристаллическую решетку с ионами 0 в виде гексагональной плотнейшей упаковки и с ионами 51 + в тетраэдрических пустотах, а М + и Ре + — в октаэдрических пустотах. Однако многие химики предпочитают описывать строение этих минералов, исходя из анионов 5104 и катионов М и Ре , хотя хорошо известно, что связи катион—анион в силикатах не чисто ионные, хотя и высокополярные. Степень полярности можно учесть в ходе предсказания структур, пользуясь правилами Полинга [1]. [c.109]

Примечания 1. В графе. Кристаллическая структура С — плотнейшая кубическая и Нг, — плотнейшая гексагональная упаковка Сс — объемо-центрированный куб пр. — прочие структуры. 2. Потенциал ионизации дается в электро-новольтах и относится к отрыву первого электрона. 3. Ковалентные и ионные радиусы дают половину наименьшего междуатомного расстояния в элементарном металле. [c.180]

Аналогичная картина наблюдается в изменении кристаллических структур элементов пятого периода. Рубидий обладает ОЦК структурой. Низкотемпературная модификация стронция изоморфна а-кальцию. Элемент Illa подгруппы — индий обладает гранецентрированной тетрагональной структурой, близкой к ГЦК решетке алюминия. Гранецентри-рованная тетрагональная структура индия является переходом к объемноцентрированной тетрагональной структуре р-олова. В ряду сурьма— йод, структуры которых возникают путем образования направленных двухэлектронных связей, происходит окончательная потеря металлических свойств. Структуры 40-нереходных металлов от иттрия до кадмия сходны со структурами Зй-переходных металлов. Иттрий, цирконий, ниобий и молибден изоморфны, включая полиморфные модификации, соответственно скандию, титану, ванадию и хрому, и только гексагональные плотные упаковки технеция и рутения отличаются от структур марганца и железа. Родий, палладий и серебро имеют такие же гранецентрированные решетки, как р-кобальт, никель, медь, а кадмий — такую же решетку, как цинк. [c.193]

Размеры атома. Большинство металлических элементов, за исключением таких нетипичных металлов, как висмут и сурьма, имеют кристаллические структуры, лишь слабо отклоняющиеся от кубической или гексагональной плотнейшей упаковки твердых шаров. Уран является исключением. Вероятно, вследствие сильной атомной связи в решетке между атомами урана и его четырьмя ближайшими соседями атомы урана в а-фазе ведут себя как несферические тела. Следовательно, атомный радиус а-урана нельзя точно определить. В этой фазе каждый атом урана окружен двумя ближайшими соседними атомами на расстоянии 2,75 А (при комнатной температуре), двумя другими—на расстоянии 2,85 А, четырьмя—на расстоянии 3,25 А и еще четырьмя—на расстоянии 3,34 А. Таким образом, можно приближенно считать, что атомы урана имеют эллипсоидную форму с малой полуосью 1,4 А и большой—1,65 А. Паулииг [16] предположил, что а-уран содержит прямые цепи прочно связанных атомов, так что его структура подобна предложенной этим же автором для р-вольфрама. С другой стороны, существует мнение [11], что а-уран имеет структуру, состоящую из гофрированных слоев. Связи внутри слоев сильнее, чем между слоями, как это наблюдается и для структур мышьяка, сурьмы и висмута. Кроме того, связи внутри слоев заметно зависят от направления. [c.117]

Зависимость кристаллической структуры элементов от их места в периодической таблице показана в табл. 6.9. Общая закономерность для металлов состоит в том, что они, как правило, образуют кристаллы с гексагональной плотнейшей упаковкой, кубической плотнейшей упаковкой и объемноцентрированные структуры. Кубические структуры преобладают для элементов первой и второй групп. Кристаллы инертных газов также имеют плотнейшую упаковку. Для других неметаллов характерно разнообразие кристаллических структур. Структура кристаллов в большой степени зависит от относительных электроотрицательностей. Соответствующие фо1рмулы обсуждались ранее в этой главе. При соединении элементов первой или второй группы с элементами из шестой или седьмой групп образуются ионные структуры. Другие металлы образуют кристаллы с промежуточным типом связи. Соединения элементов, находящихся в центре периодической таблицы, относятся, как правило, к молекулярным кристаллам, и их структура может чрезвычайно широко меняться, хотя некоторые из них и образуют ковалентные кристаллы. [c.94]

При рассмотрении графита всегда необходимо точно знать его форму. В настоящее время известны а-и р-графит. Они идентичны по своим физическим свойствам, за исключением их кристаллической структуры, и все сказанное далее одинаково относится к обеим формам. Атомные плоскости в а-графите располагаются в последовательности АВАВАВА, напоминающей гексагональную плотную упаковку атомов в металлах, в Э-графите они располагаются в последовательности АВСАВСАВСА, напоминающей кубическую плотную упаковку. Элементарные ячейки этих материалов имеют гексагональную и ромбоэдрическую симметрию соответственно. Установлено, что некото- [c.136]