химический каталог




Анорганикум Том 1

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

проводят расчет электронной плотности р и т. д. В результате достаточно громоздких вычислений можно определить распределение электронной плотности сложных молекул.

Наряду с рентгенографическим анализом следует упомянуть методы дифракции электронов и нейтронов. Однако электроноГрафик зависимости энергии от расстояния г приведен на вис. А.49 (кривая 2). При достаточно малых г необходимо учитывать силы отталкивания между ионами, вызванные взаимодействием электронных оболочек. Энергия отталкивания очень быстро растет по мере сближения ионов (рис. А.49, кривая 1)г примерно пропорционально в/г" (где пЗ>1). Общая энергия (рис. А.49, штриховая кривая) оценивается по уравнению

да

Г 1 гп

Равновесное расстояние г0 можно найти, продифференцировав функцию ? по г и приравняв нулю полученную производную:

(

па \ пОтсюда

a = Z2e* Таким образом, для равновесного состояния энергия взаимодействия равна

графическим методом можно исследовать лишь тонкие пленки, так как электроны значительно сильнее поглощаются веществом, чем рентгеновское излучение. С помощью потоков нейтронов можно изучать сравнительно толстые металлические пленки. Нейтроны рассеиваются на атомных ядрах, причем рассеивание зависит не от заряда ядра, а прежде всего от его спина. Поэтому изотопы одного и того же элемента по-разному рассеивают нейтроны. Ядра водорода и дейтерия рассеивают нейтроны лишь немногим слабее, чем ядра более тяжелых элементов. Тем самым открывается возможность установить расположение атомов водорода в кристалле, что не так просто сделать рентгенографическим методом.

6.4.2. Энергия решетки

Рассмотрим теперь энергетические соотношения при образовании ионной связи. Энергия взаимодействия катиона и аниона (заряд Z, расстояние между ионами г) равна

—Z4'о

С-4-)

(в большинстве случаев п9). Условно полагая п — оо, получим, что в первом приближении кривая / (рис. А.49) преобразуется в прямую, параллельную оси Е. Это означает, что ионы представляют собой жесткие сферы, а расстояние между ними не может быть меньше, чем сумма соответствующих радиусов. Действительно, эксперимент показывает, что в разных соединениях радиусы одних и тех же ионов остаются неизменными. В табл. А. 16 приведены радиусы некоторых ионов.

Z,Z,e2

Энергию ионных кристаллов можно получить, сложив энергии взаимодействия всех пар ионов (для п — со):22

Где у

'г; —расстояние между <'-м и /-м ионом в кристалле, крат ионами Гц (если кристалл

ион, ~зарядовое числ0 >го иона- zi~ зарядовое число 1-го

но г"~ Расст°ян"= '

е расстоянию между соседними S---2027

увеличить, не изменив его геометрической формы, л, меняются пропорционально), г,; = С,-,-• г0.

0 r„ jJj Сц /0

Еа пропорциональна квадрату минимального элементарного заряда Z, а также числу Авогадро (в 1 моле «кристалла» содержится 6,023-1023 «формульных единиц»). Итак, 0>=.—ANAP

4tDr

Коэффициент пропорциональности А зависит от типа кристаллической решетки и называется числом Маделунга. Определе-NqCL

No(m») + '/2CL2,ia5)

[Na+(lM)+CX(jM)

NaCL(me)

Рис. A.50. Цикл Габера — Берна.

ние числа Маделунга-довольно сложная математическая задача. Числа Маделунга решеток важнейших тшов лов стехиометрического состава АВ, АВ2 и А2В3 приведены

115

Химическая связь

Таблица А.17. Числа Маделунга

Тип решетки Число Маделунг,!

Хлорид натрия М+Х_ Хлорид цезия М+Х-Цинковая обманка М2+Х2~ Вюрцит М2+Х2-Флюорит М2+Х2~ Куприт Мг+Х2_ Рутил М2+Х2-Анатаз Мг+Х2~ Иодид кадмия Мй+Х2-Кварц М4+Х3з-Корунд М23+Х3г- 1,74756 1,76267 1,63806 1,64132 5,03878 4,11552 4,816 4,800 4,71 4,4394 25,0312

табл. А.17. Подставив число Маделунга, получим следующее выражение для энергии решетки Е:

~E = AN.Z2 —

Борн показал, как можно сопоставить теоретические (рассчитанные) значения энергии решетки с экспериментальными данными. На рис. А.50 приведена схема так называемого термодинамического цикла Габера — Борна. 1 моль NaCI в виде кристалла можно получить при образовании кристаллической решетки соли из ионов Na+ и С1, при этом высвобождается энергия решетки Е. В то же время мысленно можно осуществить процесс в несколько стадий: перевести Na+ и С1~ в атомарные Na и С1, при этом нужно затратить энергию на преодоление сродства к электрону иона С1~ ЕА, а выделится энергия ионизации иона натрия /. Далее атомарные Na и CI можно перевести в металлический натрий и газообразный С12, при этом выделится энергия сублимации натрия L и энергия диссоциации хлора '/гОсц. Наконец, при образовании хлорида натрия из металлического натрия и газообразного хлора выделится энергия, Равная теплоте образования 1 моля хлорида натрия. Таким образом, на основе закона сохранения энергии можно записать

Я—Ul—L— VjD—/+?Л = 0

В табл. А.18 приведены энергии решетки некоторых галоге-щелочных металлов, рассчитанные теоретически и опренидов

Деленные по экспериментальным данным с помощью цикла "°рна. Рассчитанная этими способами энергия кристаллической Решетки относится к ионам или атомам, окруженным таким

страница 37
< 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
наклейки на пожарные шкафы по гост картинки
кровь на витамин в12 цена
вентилятор вр-86-77 №6,3 цена
купить вешалку в прихожую настенную с тумбой для обуви

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
(18.12.2017)