химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

стай!1

электропроводности (сурьма).

мояв) Изменения структуры часто происходят при темперагpax даже выше Т„п. Так, у расплава мышьяка удельная элек

ропроводность растет с температурой (происходит переход

металлическим структурам)

При сравнении строения металлических элементов

579

Металлы

i.1.1.

екая структура образуется только в тех случаях, когда у атомов на внешних s- и р-орбитах находятся один, два или три электрона. Это объясняет также существование большого числа соединений металлических элементов. В случае присутствия четырех или пяти электронов на внешних s- и р-уровнях металлический характер структуры усиливается с возрастанием атомной массы (переход от Sn и РЬ сопровождается появлением кубической гранецентрированной решетки!).

Электронная теория переходных металлов

Атомы переходных металлов характеризуются существованием внутренних незаполненных электронных уровней. Энергия электрона зависит не только от главного квантового числа л, но и от побочного (азимутального); орбитали (n+l)s и (я+1) р оказываются энергетически более предпочтительными, чем nd или nf. Однако не исключено, что для всех элементов свободные атомы имеют в основном состоянии на внешней s-op(n-i)d-30HtL ns1

с V

Г -itn-l)d-i/poseHb

I

!

. -«—Л/ютость МежатомноеI. состояний расстояние

I Рис. В.38. Образование 5- и of-зон.

Читали два электрона. Один или оба этих электрона могут переходить на d-уровень; например, хром 3d54s, медь 3d,0A$, палладий 4d'°, платина 5i96s'.

Таким образом, наблюдается «конкуренция» между й- и '"Орбиталями. Эти переходы объясняются незначительными Энергетическими различиями между отдельными состояниями. 7'?к> на переход id10—)-4d95s в атоме палладия затрачивается '8>2 кДж/моль.

При образовании кристаллической решетки из атомов ме-алла квантовые состояния дискретных уровней, наиболее ударных от ядра, испытывают заметные изменения. Внешние

Р- и d-электроны ведут себя не так, как в изолированных томах. Они образуют в первом приближении единую электрон-'10 систему, обладающую квантовыми состояниями с постоявS80

Неорганическая химия

ными энергетическими зонами (ср. разд. 6.6.3). Схема располо. жения энергетических зон по Мотту и Джонсу изображена на рис. В.38.

Для ряда переходных металлов и значительного числа сплавов трактовка электронных структур на основе «жесткой» зонной модели приводит к довольно простой картине. Она базиру. 'ется на предположении о перекрывании зон, возникших при

(N-LJD-ГОНА.

Энергияа

11

1р ЭнергияРис. В.39. «Жесткая» зонная модель: (л—1) d- и ns-зоиы.

•в—переходный металл (например Ni. Pd, Pt): б — металл с полностью занятой d-зоаоЯ (например Си. Ag, An); EF ~ энергия уровня Ферми.

расщеплении (п—\}d-, ns- и пр-уровней атома, при этом остальные орбиты не меняются. Схема перекрывания (п.—I) d- и ns-op-биталей приведена на рис. В.39. Из-за частичного заполнения {п—1)с!-уровней у переходных металлов граница Ферми проходит в областях (п—l)d- и ras-зон (рис. В.39,о), а у непереходных (Си, Ag, Аи и т. д.) —выше заполненной (л—1) d-зоны в области ras-зоны проводимости (рис. В.39,б). К ним относятся все металлы, у которых не достигается максимальное заполнение d-зон (10 электронов/атом). Согласно такой классификации, металлы I и II побочных подгрупп периодической системы элементов ие принадлежат к переходным. Обычно их, как и переходные металлы, называют металлами побочных подгрупп. В табл. В.34 сопоставлены степени заселенности зон некоторых переходных металлов с электронными конфигурациями изолированных атомов. Как же можно объяснить «дробное» число электронов в коэффициенте заселенности зоны? Рассмотренная модель предполагает, что атомы в металле обладают различными электронными конфигурациями. У никеля вклад 3d10-, 3d9- и Зй'-состояний равен примерно 55, 35 и 10%.

Появление незаселенных уровней («d-дырок») во внешних d-зонах приводит к ряду особенностей поведения переходных металлов. Часто размеры d-дырок играют при этом решаюшу10 роль (ср. способность некоторых переходных металлов абсор' бировать водород, разд. 36.16.1).

• Дальнейшими примерами глубоких изменений квантовых с0'

стояний исходных d-оболочек при переходе от свободного атома к твердой фазе могут служить нецелочисленные магнитные моменты атомов, различия в величине моментов изолированных атомов у ферро- и антиферромагнитных d-металлов (Fe, Со, Ni, Сг, Мл), а также аномально высокие значения удельной теплоемкости электронов у d-металлов. В то же время, если как у лантаноидов происходит экранирование внутренних 4/-орбиталей электронами с более высокими энергиями (5ss5p6), часто можно наблюдать «идеальное поведение» атомов. Например, лантаноиды в степени окисления +3 ведут себя и в кристалле как свободные ионы.

Наряду с изучением магнитных свойств важную информацию о деталях электронного строения переходных металлов можно получить с помощью и других методов:

низкотемпературные измерения удельной теплоемкости электронов;

рентгеновские эмиссионны

страница 220
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


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

 

 

Реклама
стоимость искуственных орхидей
Выгодное предложение от интернет-магазина KNSneva.ru на ноутбук недорогой но хороший купить - поставка техники в СПБ и города северо-запада России.
купить мягкие стулья в москве недорого
купить обеденный стол москва

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
(03.12.2016)