Вольфрам электронная структура

Элементы подгруппы хрома. Хром Сг и его электронные аналоги — молибден Мо и вольфрам — являются элементами побочной подгруппы шестой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная -структура их атомов выражается формулой. ..(п — или. .. п — 1)й п8 . у атомов хрома и молибдена про- [c.288]

Подгруппа хрома. Металлы хром, молибден и вольфрам образуют побочную подгруппу элементов VI группы. В таблице ХХП-З приведены электронные структуры атомов этих элементов. [c.511]

Известные аналитические и технологические трудности разделения элементов-аналогов (цирконий и гафний, ниобий и тантал, молибден и вольфрам), металлов платиновой группы и группы редких земель также могут быть объяснены общностью свойств в связи со сходством электронных структур и тождественностью или близостью радиусов их ионов или атомов. [c.18]

У1В подгруппа включает хром Сг, молибден Мо, вольфрам У. Электронные структуры атомов представлены в табл. 23. [c.248]

Молибден и вольфрам относятся к редким элементам VI группы периодической системы. Вместе с хромом они составляют побочную подгруппу, элементы которой характеризуются недостроенными -подуровнями электронных оболочек. Электронные структуры элементов подгруппы хрома представлены в табл. 60. [c.271]

Наличие свободных электронов обуславливает хорошую электро- и теплопроводность металлов, их непрозрачность, блеск, ковкость. Металлические свойства проявляют элементы, легко отдающие электроны —в частности, элементы первых двух групп периодической системы. С увеличением числа валентных электронов межатомные взаимодействия приобретают ковалентный характер. Кристаллическая структура металлов часто является плотноупакованной, с координационным числом 12 (гранецентрированная кубическая решетка для Си, Ад, РЬ, гексагональная — для 2п и M.g). Некоторые металлы (щелочноземельные, вольфрам) кристаллизуются в объемноцентрированной кубической структуре. [c.177]

Для решеток с металлической структурой характерно наличие в узлах кроме атомов также и ионов, которые образуются за счет отрыва электронов. Атомы и ионы находятся в состоянии непрерывного обмена электронами, причем процесс этот происходит без затраты или освобождения энергии (в единицу времени число атомов, потерявших электроны, и присоединивших их ионов равно). В процессе такого непрерывного обмена электронами часть их стационарно остается в свободном состоянии, образуя так называемый электронный газ . Наличие свободно перемещающихся электронов и динамически обменивающихся ими нонов и атомов сообщает металлическим кристаллам специфические свойства пластичность, электронную проводимость, высокую теплопроводность, металлический блеск, непрозрачность. Специфика структуры металлических кристаллов создает условия для большого разнообразия их свойств. Так, например, температура затвердевания ртути —38,9° С, в то время как вольфрам плавится лишь при 3380° С натрий мягок, как воск, а рений с трудом можно обработать инструментом, изготовленным из специальных сортов стали. [c.321]

Атомы ванадия в решетке окиси ванадия имеют валентность, равную пяти. Когда в качестве примеси в решетку вводится атом вольфрама, появляется один избыточный электрон, так как вольфрам имеет шесть валентных электронов (случай а, рис. 2). Однако при введении атома вольфрама в решетку окисла ванадия шестой валентный электрон вольфрама, связанный со своим атомом но очень сильно, может при термических колебаниях мигрировать сквозь решетку окиси ванадия как переносчик электрического тока или влиять на адсорбцию кислорода на поверхности. Электронейтральность кристалла сохраняется вследствие того, что избыток положительного заряда атома вольфрама нейтрализует избыток электронов, имеюш ихся в кристалле. Однако электрон может мигрировать сквозь решетку и проводить электрический ток, в то время как положительный заряд дол кен оставаться локализованным в том месте решетки, в котором находится атом вольфрама. В результате вольфрам способствует электронной проводимости в твердом веществе. В противоположность этому, когда в решетке окиси ванадия атом ванадия замещен на титан (случай б рис. 2), он отдает только четыре валентных электрона. Пятый электрон, необходимый для валентной структуры кристалла, отдается одним из атомов ванадия, входящих в решетку окисла, что приводит к образованию так называемых положительных дырок в твердом веществе. В этом случае перенос электрического тока и электрическая проводимость возникают при движении этих положительных дырок. В обзорной литературе, указанной во вступительной части этого раздела, довольно подробно излагаются количественные законы, управляющие скоростью движения потока электрических зарядов, и энергетические факторы, управляющие их движением от одного положения в решетке к другому. Дефекты решетки, вызванные либо нестехио-метричностью состава, либо включением инородных примесей, несут ответственность за перенос электронов от твердого вещества к адсорбированной молекуле или, наоборот, за переход электронов из адсорбированной молекулы в решетку. Подобным же образом движение электронов или положительных дырок в твердом веществе имеет большое значение для каталитического поведения полупроводника кроме того, этим можно объяснить быстрое образование дефектов решетки при соударении адсорбирующейся молекулы с поверхностью. Признано также, что дефекты не локализуются в определенном месте решетки (как показано на рис. 1 и 2), а распространяются на довольно большое число атомов. Представления, излагаемые в настоящем разделе, очень упрощены, но будут полезны читателю как предварительная, чисто качественная картина, прежде чем он сможет получить сведения из более авторитетных обзоров (ссылки [4, 6 и 12]). [c.367]

VI6 группа (Сг, Мо, W). Плавление не изменяет электронного состояния этих металлов, о чем свидетельствуют чрезвычайно высокие седьмые потенциалы ионизации (131—161 эв), поэтому сохраняется заряд ионов (6-Ь), конфигурация их внешних оболочек (р ) и электронная концентрация (6 ЭЛ атом). Вследствие этого жидкий хром, молибден и вольфрам должны иметь ближний порядок, отвечающий их ОЦК структурам, т. е. координационное число, близкое к восьми, сходное расположение атомов и почти такие же межатомные расстояния, как и перед плавлением. Нормальные значения энтропии плавления хрома, молибдена и вольфрама (см. рис. 108) подтверждают сохранение ими ближнего порядка при плавлении. [c.254]

Значение заряда для химических свойств чрезвычайно велико, особенно потому, что с ёго изменением меняются и остальные основные характеристики элемента (радиус, структура внешней электронной оболочки). Одинаковость заряда часто влечет за собой наличие большого сходства между членами различных групп периодической системы. Например, шестивалентный уран до химическим свойствам очень похож на шестивалентный вольфрам (при резком различии свойств у простых веществ). С другой стороны, для одного и того же элемента в разных валентных состояниях обычно характерны резко различные свойства. Например двухвалентный Мп гораздо более похож на двухвалентное Fe, чем на семивалентный Мп. [c.466]

Н. В. Белов дает весьма интересное объяснение этому явлению. Говоря об изоморфных возможностях молибдена и вольфрама в плагиоклазах, он указывает, что особенности строения их электронной оболочки, которые ( по квантовой химии ) таковы, что для Мо + и + требуют шестерной координации в виде тригональной призмы. Именно эту возможность позволяет им осуществить структура плагиоклазов с искаженными кубами для кальция (натрия). Эти кубы легко разделяются на две тригональные призмы, в которых и размещаются молибден и вольфрам [17]. [c.198]

Те переходные металлы, которые можно получить более чем в одной форме, расположены в левой части периодической таблицы, в первом длинном периоде. Это элементы, у которых сравнительно мало электронов на -уровне или небольшие атомы. В этом разделе рассматриваются титан, цирконий, гафний, торий, хром, вольфрам, марганец, железо, кобальт и ртуть скандий, иттрий и лантан рассматриваются вместе с их химическими аналогами — лантанидами. Относительно хрома и вольфрама существует некоторое сомнение, остальные элементы, кроме кобальта и ртути, при высоких температурах имеют объемноцентрированную кубическую структуру. [c.109]

Идентификация интерметаллических соединений, выделяющихся из аустенита жаропрочных никелевых сплавов, показала, что это а-фазы, фазы Лавеса, ц-фазы и др. Они являются промежуточными фазами в многокомпонентных системах и их можно считать своеобразными электронными соединениями, так как в основном нх структура определяется электронной коицеитрацией, т. е. отношением е/а. В этих фазах одни элементы проявляют электроположительные свойства (например хром, молибден, вольфрам), а другие — электроотрицательные (никель кобальт, железо) типичный состав ст-фаз можно представить так (Сг М0) .(№, С0)у. [c.326]

Однако из всего многообразия изучешхых систем в конечном итоге отдается предпочтение в настоящее время значительно меньшему числу элементов и их сочетанию - это кобальт, никель, молибден, реже вольфрам, платина, ванадий, железо. Выбор подобных элементов определяется многими факторами, положительно характеризующими их мак с позиций их электронной структуры, так и свойств их солей и соединений, определяющих и технологичность операций создания катализатора, и применимость в практике созданной каталитической системы. Итак, круг элементов, используемых в синтезе катализатора гидрообессеривания нефтяных остатков, значительно сузился. [c.94]

Элементы подгруппы хрома. Хром Сг и его электронные аналоги-молибден Мо и вольфрам Ш — являются элементами побочной подгруппы шестой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой. ..(п—1)с1 п8 или. .. п — 1)с1 пз. У атомов хрома и молибдена происходит провал одного л -электрона с внешнего слоя на предвнешний. Однако соединения, в которых Сг и Мо были бы одновалентны, неизвестны. Минимальная валентность хрома, молибдена и вольфрама отвечает возбуждению внешних б -электронов и равна двум. [c.320]

Перестройка электронной структуры у первых элементов ряда приводит к существенному отличию изложенного выше представления от актинидной теории. Поведение всех элементов ряда может быть описано свойствами не одного элемента-пред-шественника, а нескольких первых членов Ас, ТЬ, Ра и и. С этой точки зрения группа элементов от ТЬ до могла бы быть названа актинидно-уранидной. Существенно, что аналогии ак-тинидно-уранидного ряда, хотя и неполные, распространяются на ряды переходных Зй-, 4й- и 5й-элементов, в том числе на гафний, тантал и вольфрам. [c.16]

Хром, молибден и вольфрам составляют У1В группу периодической системы. В невозбужденном состоянии электронные группировки наружных энергетических уровней атомов не аналогичны у хрома —ЗсгЧ у молибдена — 4 55 и у вольфрама — 5d 6s . Такая структура внешних энергетических уровней характеризует эти элементы как металлы. Большое число валентных электронов позволяет этим элементам проявлять в своих соединениях переменные окислительные числа. Хрому в его соединениях свойственны окислительные числа +1, +2, +3, +4, +5 и +6 из них наибольшей устойчивостью обладают соединения Сг(1П) и Сг(У1) совершенно неустойчивы соединения Сг(1), Сг(1У) и Сг(У) соединения Сг(П) существуют только в отсутствие окислителей — они очень активные восстановители. Молибдену и вольфраму в их соединениях свойственны окислительные числа +2, +3, -4-4 и +6, из них наиболее устойчивы соединения Мо(У1) и Ш(У1). [c.241]

Из квантовохимических соображений следует, что позышенпой стабильностью обладают не только завершенные р -, / -уровни, но и заполненные наполовину. Поэтому особое положение в рядах /-металлов занимают средние элементы хром и марганец, молибден и технеций, вольфрам и рений, обладающие соответственно структурами (л—l) / ns и (п—l) / /is . У /-элементов особыми свойствами обладают гадолиний и кюрий, у которых при наличии в /-уровне 7 электронов появляются по одному электрону в с1-состоянии [валентная конфигурация (п—2)Р(п—l / .s ]. Особая устойчивость р- и / -электронных конфигураций обусловливает так называемую внутреннюю периодичность в изменении свойств пе реходных элементов. [c.368]

Подгруппа хрома (Сг, Мо, ). В последовательности хром — молибден — вольфрам температуры плавления и кипения сильно возрастают (см. табл. 18). В три раза увеличивается интервал температур, в котором устойчива жидкая фаза. В конденсированных фазах подгруппы хрома происходит обобществление не только з-элек-тронов, но и части -электронов с образованием -зон. В последовательности хром — вольфрам-доля -электронов, участвующих в образовании -зон, растет. По современным представлениям именно этот фактор повышает устойчивость твердой и жидкой фаз в металлах подгрупп хрома и соседних подгрупп 171. Электропроводность при плавлении уменьшается незначительно, в основном за счет разупорядочения решетки. В точке плавления металлы имеют ОЦК структуру. (Относительно хрома сведения разноречивы возможно существование устойчивой высокотемпературной ГЦК модификации). Малая энтропия плавления указывает на вероятность сохранения фрагментов ОЦК структуры в жидкой фазе. [c.192]

Один из этих путей связан с уже упоминавшейся ионизацией наносимых частиц при номогци их облучения электронами или ультрафиолетовым светом одноименно заряженные частицы обладают меньшей склонностью к агрегированию. На другой путь указывает работа Кейта [62, 66], который изучал влияние температуры подложки и природы остаточного газа в вакуумной установке на зернистость напыленных слоев меди Он нашел, что слои, напыленные на подложку, охлажденную до температуры жидкого азота, обладали слабо выраженной зернистостью, но при нагревании их в вакууме вблизи комнатной температуры наблюдался значительный рост зерен. Если же нагревание производилось в атмосфере кислорода, то окисление металла препятствовало росту зерен. Возможно, что применение таких металлов, как вольфрам, позволит получать по этому спбсобу слои с очень тонкой собственной структурой и в то же время обладаюш ие достаточным контрастом. Выше отмечалось, что слои окиси платины в отношении размера зерен предпочтительны по сравнению со слоями чистого металла. [c.87]

Этим объясняется широкое развитие И. среди переходных металлов по группам, горизонтальным и диагональным рядам пераодаческой системы элементов. В связи с этим при легировании сталей и чугунов главнейшими металлами являются титан, ванадий, хром, марганец, никель, молибден и вольфрам. В первом приближении период решетки твердых растворов аддитивно связан с периодами решеток компонентов. При несовершенном И. с понижением т-ры может происходить распад твердых растворов с образованием двух- или многофазных систем. Подобное яв-.тоние используют для старения металлов, т. е. получения после закалка дисперсноупрочненных сплавов (см. Дасперсноупрочненные материалы), характеризующихся повышенной твердостью, изменением магн. и электр. св-в. В твердых растворах второго рода атомы компонентов отличаются электронным строением и геометрическими характеристиками. В междоузлия металла внедряются атомы неметалла, не изменяя структуры исходного металла (сплава), что предполагает низкую концентрацию внедренных атомов. Твердые растворы внедрения образуют водород, углерод и азот. Содержание углерода в твердом растворе альфа-железа (см. Железо) — 0,025 ат.%, в гамма-железе — 2,03, в твердом растворе ниобия — 0,02 ат.%. Увеличение концентрации усиливает хим. взаимодействие атомов металла и неметалла, изменяет электронную и кристаллическую структуру, вызывает образование внедрения фазы,. Расчет радиусов междоузлий для гексагональных плотноупакованных, гранецентрированных кубических и объемноцентрированных кубических структур позволил сделать вывод о возможности внедрения атомов при гх/гщ < 0,59, где — радиус атома неметалла — радиус ато- [c.487]

Молибден и вольфрам относятся к шестой группе периодической системы и входят в подгруппу хрома. Атомньш вес молибдена 95,95, заряд ядра 42. Атомный вес вольфрама 183,82, заряд ядра 74 находясь в пятом периоде, т. е. во втором большом периоде, молибден и вольфрам имеют следующее расположение электронов 2, 8, 18 13, 1 и 2, 8, 18, 32,12, 2 соответственно. Вследствие такого расположения электронов молибден и вольфрам обладают переменной валентностью, причем наиболее устойчивой оказывается валентность 4 и 6 при валентности 6 атомы обоих элементов освобождаются от одного электрона с наружной оболочки и пяти электронов со второй, приобретая вследствие этого структуру атома инертного газа криптона. Благодаря высокой валентности молибден и вольфрам входят в большинство соединений в виде кислородсодержащего аниона ШоОГ и [c.48]

Наряду со спеканием компактный вольфрам высокой плотности получают также методами осаждения из газовой фазы, электрохимическим и плазменным осаждением, дуговой, в том числе гарннссажной, и электронно-лучевой плавками, выращиванием монокристаллов в специальных кристаллизационных аппаратах с использованием электронного и плазменного нагревов (электронно-лучевая зонная плавка, плазменно-дуговая плавка). Плавка вольфрама в дуговых и электронио-лучевых печах обеспечивает эффективную очистку от примесей и получение крупных заготовок массой до 3000 кг, предназначенных для изготовления листов, профилей, труб и других изделий методами фасонного литья, прессования, прокатки. Для измельчения зерна с целью повышения технологической пластичности применяют модификаторы и раскислителя (например, карбиды циркония, ниобия и т. д.), а также гарниссажную плавку с разливкой металла в изложницу. Для снижения содержания примесей и одновременно создания более мелкозернистой структуры используют дуплекс-процесс электронно-лучевая плавка+электродуговая плавка Наиболее глубокая очистка от примесей реализуется при выращивании монокристаллов вольфрама. При этом у вольфрама появляются особые свойства, присущие только монокристаллическому состоянию, в частности анизотропия свойств, более высокая по сравнению с поликристаллами эрозионная стойкость, высокая устойчивость к расплавам и парам щелочных металлов, к термоциклированию, облучению, лучшая совместимость со многими неорганическими, в том числе металлическими, материалами и т. д. [c.398]

Легированные стали. Как разнообразны применения стали, так разнообразны и предъявляемые к ней в каждом случае требования. От строительной или конструкционной стали (арматура зданий, мосты, суда) требуется высокая прочность и хорошая свариваемость, от инструментальной (режущий, мерительный и штамовый инструмент) — высокая твердость и износоустойчивость, от стали других назначений — упругость, жаростойкость, жароупорность, кислотоупорность, высокие магнитные свойства (сердечники электромагнитов) или, наоборот, немагнитность. Придание стали заданных механических, физических или химических свойств достигается введением в нее добавочных, легирующих элементов, по одному, по два и более. В качестве легирующих элементов в металлургии используются главным образом металлы старших групп периодической системы ванадий, хром, марганец, вольфрам, молибден, никель, а из металлоидов кремний и бор. Легирующие элементы либо образуют в массе сплава химические соединения с его другими составными частями, чаще всего карбиды, либо же при затвердевании сплава кристаллизуются в виде твердого раствора в а-, а иногда в у-железе. Так, при затвердевании высоколегированных никелевых и марганцевых сталей превращения у-железа в а-железо не происходит, и затвердевшая сталь представляет твердый раствор никеля или марганца в у-железе. Большинство легированных сталей и прочих промышленных сплавов, как дюралюминий, электрон, латунь, бронза, имеют структуру твердых растворов. [c.699]

Переходные металлы IV—VI групп — титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал и при высоких температурах хром, молибден и вольфрам — образуют монокарбиды типа Na l с металлической проводимостью. Это объясняется передачей четырех электронов от атома металла к атому углерода и переходом остальных валентных электронов металла в свободное состояние. Ионы металла и углерода приобретают внешнюю конфигурацию р , которая и обусловливает структуру типа Na l. Металлическая проводимость карбидов Ti , Zr и Hf обусловлена тем, что эти карбиды представляют дефектные твердые растворы с дефицитом углерода, т. е. с избытком атомов металла. [c.184]

Хром, молибден и вольфрам — переходные металлы VI группы — в химических соединениях проявляют высшую валентность, равную шести. Это обусловлено наличием шести валентных электронов в наружной незаполненной оболочке их атомов. В результате отделения шести валентных 5- и -электронов (конфигурация 8 или внешней электронной оболочкой ионов у этих металлов становится ортогональная группа р (см. табл. 37). Как и у металлов I—V групп, между ионизационными потенциалами отделения валентных и р-электронов имеется высокий потенциальный барьер (см. рис. 98, е). Хром, молибден и вольфрам от низких температур до температур плавления обладают объемноцентрирован-ными кубическими структурами. Наличие объемноцентрированных кубических структур указывает на то, что в кристаллическом состоянии атомы этих металлов шестикратно ионизированы и обладают внешними реконфигурациями, перекрытие и обменное взаимодействие между которыми и обусловливают появление направленных связей и соответствуюш их свойств. [c.224]

Более любопытны причины, влекущие такие элементы, как молибден и вольфрам, в лейкократовые минералы и оставляющие их там. Здесь играют роль как раз особенности строения их электронной оболочки, которые ( по квантовой химии ) таковы, что для Мо" + и требуют шестерной координации в виде тригональной призмы. Именно эту возможность позволяет им осуществить структура плагиоклазов с искаженными кубами для кальция (натрия). Эти кубы легко разделяются на две тригоиальпыс призмы, в которых и размещаются молибден и вольфрам. Впоследствии в зонах окисления они дадут шеелит и по-веллит Са Ю4 и СаМо04 с У и Мо + также в необычной координации— сильно уплощенные тетраэдры (близкие к квадрату) по сравне- ию с почти правильными 51- и АЬтетраэдрами [14]. [c.59]

Собственный контраст биолргических материалов невелик из-за того, что рассеяние электронов луча атомами углерода пленки-подложки имеет тот же порядок, что и рассеяние всех основных атомов образцов (С, Ы, О, Р, 5). Обычно для усиления контраста в структуру вводят атомы тяжелых металлов с высокой рассеивающей способностью, причем таким образом, чтобы получаемая картина каким-либо образом отражала особенности структуры образца. Чаще всего используют осмий, платину, свинец и урап хотя иногда применяют хром, палладий, вольфрам и золото. Некоторые стандартные методы получения образцов и увеличения контраста будут приведены далее. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология