химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

трону s1, электронная концентрация (отношение общего числа валентных электронов к общему числу атомов в кристалле) равна 1. Но она может возрастать до 1,4 за счет электронов, вносимых атомами других элементов.

Подобному увеличению электронной концентрации в валентной

зоне до 40% соответствует предельная растворимость металлов в се-

ребре; например, твердый раствор на основе серебра может содержать

(мол. доли, %): до 40 Cd(s2), 20 In(sV), 13,3 Sn или 10 Sb («V)

Как видим, по мере увеличения числа валентных электронов растворимость металлов в серебре падает. В случае же растворения в серебре золота (один валентный электрон s1) электронная концентрация не изменяется, поэтому золото и серебро растворяются друг в друге неограниченно.

Прибавление электронов сверх оптимально допустимого приводит к энергетической неустойчивости данного типа кристаллической структуры металл — растворитель и к возникновению структуры нового типа. Это уже свидетельствует о превращении твердого раствора в интерметаллическое соединение или при полном завершении валентной зоны — в соединение с ковалентной или ионной связью. 276

Образование энергетических зон возможно лишь при условии энергетического и пространственного соответствия перекрывающихся орбиталей (см. рис. 72). Поэтому растворимость веществ в металлах зависит не только от числа валентных электронов, но и от их типа (s, р, d или f) и энергетического состояния. Вследствие сложной взаимосвязи этих факторов в многоатомных системах рассчитать предельную растворимость приведенным выше путем для большинства случаев не представляется возможным.

Как уже указывалось, образованию твердых растворов благоприятствуют близость химических свойств атомных радиусов и типов кристаллической структуры исходных веществ (см. ч. 1, раздел III, гл. 1, § 7). Несоблюдение одного из этих условий приводит к тому, что твердые растворы между компонентами образуются лишь в ограниченных пределах концентраций или же не образуются вообще. Например, предельная растворимость ряда металлов в никеле (dPs1, г = 0,124 нм) выражается в виде следующего ряда:

Со Fe Mn а V Ti Sc Ca К

Валентные

электроны . . . dlt? irV &s2 Металлический радиус атома,

нм 0,125 0,126 0,130 0,127 0,134 0,146 0,164 0,197 0,236

Растворимость,%

(мол. доли). 100 100 100 50 43 15 ? Практически

нерастворимы

Близкие по химическим свойствам и размерам атомов никель, кобальт, железо и марганец образуют друг с другом непрерывный ряд твердых растворов. В ряду Сг—V—Ti по мере увеличения различий в химических свойствах растворимость металлов в никеле падает. Кальций и калий, которые резко отличаются от никеля по свойствам и атомным размерам, твердых растворов с ним практически не образуют.

Металлические соединения. В противоположность твердым растворам интерметаллиды, как правило, имеют сложную кристаллическую структуру, отличную от структур исходных металлов. Свойства . Интерметаллидов также существенно отличаются от свойств исходных компонентов. Так, в обычных условиях интерметаллиды уступают чистым металлам по электрической проводимости и теплопроводности, но превосходят их по твердости и температуре плавления. Например:

277

Т. пл., °C

Электрическая проводимость * . . .

Ширина запрещенной зоны, эВ . . Все это показывает, что интерметаллиды можно рассматривать как соединения с сочетанием разных типов химической связи (металлической, ковалентной и ионной). Относительная доля того или иного типа связи в разных металлидах меняется при этом в широких пределах.

Разнообразие типов химической связи и кристаллических структур обусловливает у металлидов широкий спектр физико-химических, электрических, магнитных, механических и других свойств. Так, их электрические свойства могут иногда изменяться от сверхпроводимости в жидком гелии до полупроводимости при обычных условиях.

Механические свойства метал-

Na4Pb9 на катоде выделяется натрий, на аноде — свинец. При электролизе расплава KNa2 калий выделяется на катоде, натрий — на аноде. Наоборот, при взаимодействии металлов в неводных растворителях, например в жидком аммиаке, получаются металлиды:

4Na + 9Pb = Na^Pbg (зеленый раствор)

3Na + 7Sb = Na3Sb7 (красный раствор)

3Na + 7Bi — -Na^Bi? (коричневый раствор)

Сведения о составе и структуре металлидов обычно получают экспериментально. На рис. 133,а показана кристаллическая решетка Cu3Au. Атомы золота занимают вершины куба, а атомы меди располагаются в центре граней. Следовательно, каждый атом золота находится в координации с 12 атомами меди, а каждый атом меди — с 4 атомами золота (рис. 133, б), что отвечает средней формуле Cu3Au.

лидов весьма чувствительны к воздействию температур. При обычных условиях большинство из них очень тверды и хрупки. При повышении температуры металлиды ведут себя как пластичные тела. Основная причина этого — возрастание доли металлической связи при на

страница 80
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Акция - кликни и получи скидку в KNS. Промокод "Галактика" - E10G42BFSR в Москве и более чем в 100 городах России.
Всегда выгодно в KNSneva.ru - монитор Nec предоставив доставку по Санкт-Петербургу
курсы indesign
услуги по хранению

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.03.2017)