химический каталог




Анорганикум Том 1

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

и *е частицами, и представляет собой энергию, которая высвоХимическая связь

H7

бождается в объеме кристалла при его образовании из моля частиц — ионов или атомов. Однако рост кристалла в растворе, расплаве или газовой фазе происходит на поверхности кристалла. Выделяющаяся при этом энергия присоединения частиц всегда меньше, чем энергия решетки, и зависит от места присоединения частиц к поверхности (по Косселю). Выделяющаяся при кристаллизации энергия максимальна при так называемом регулярном росте кристалла, т. е. присоединении ионов (атомов) к недостроенным участкам решетки. Рост кристалла на сформированной плоскости кристалла, например для NaCl, ?составляет лишь 7,6% максимальной энергии связи, ввиду того что присоединение частицы может происходить лишь на одноп из шести граней куба. В термически равновесных условиях всегда осуществляются только наиболее благоприятные в энер-тетическом отношении возможности присоединения частицы, поэтому в основном кристаллы растут регулярно.

рим рис. А.51. Очевидно, что

г+-\-г_ = Ч2Н И—пространственная диагональ куба Я = т/3а а—длина ребра, a — D2r

4tH г+ + г. Уз

a D + 2г. 2

Пусть в решетке CsCl при постоянном радиусе аниона г_ радиус катиона г+ уменьшается, так что в конце концов анио6.4.3. Радиусы ионов и типы решеток

Попробуем ответить на вопрос, почему данное ионное соединение образует кристаллическую решетку определенного типа. Поначалу ответ кажется очень простым. Наиболее стабильной будет кристаллическая решетка, имеющая минимальн\ю энергию, а следовательно, наибольшее число Маделунга. Из табл. А.18 следует, что ионные соединения стехиометрического состава (АВ) должны кристаллизоваться по типу CsCl. Однако это не так: известна и решетка NaCl, число Маделунга для которой меньше, чем для CsCl. Другие бинарные соединения кристаллизуются по типу решеток с еще меньшим числом Маделунга (например, решетка вюрцита — цинковой обманки)-Кроме того, упущено еще одно важное обстоятельство. Рассмотны соприкоснутся между собой. Тогда

1/3 г. = г++г_, т. е. =1/3—1 = 0,732

При г+//--<0,732 соединение кристаллизуется по типу решетки NaCl. При дальнейшем уменьшении r+fr- до критического значения

г Jr. =1/2—1=0,414

соединение кристаллизуется по типу вюрцита. Таким образом, очевидно, что ионные радиусы играют определяющую роль при образовании кристаллической решетки того или иного типа. ° табл. А. 19 включены соединения АВ2 с решетками типа рути-Ла и флюорита (критическое отношение радусов 0,732).

118

Строение материи

Химическая связь

119

Таблица АЛ 9. Отношение радиусов атомов (решетка р>тила и флюорита)

Решетка рутила

MgF2

ZnF2

ТЮ2

GeOz

Sn02

Pb02

г+/т0,6

0,65

0,55

0,43

0,55

0,60

Решетка фчюорита

CaF2 SrF2 BaF2 CdF2 HgF2 SrCI2

0,87 0,97 1,12 0,84 0,92 0,73

6.4.4.

Переходные типы связи в кристаллах

Важнейшие факторы, вызывающие отклонения кристаллических решеток от «идеального» строения, — это поляризация ионов, размеры электронной оболочки и разность электроотрицательностей ионов, входящих в состав кристалла. Если вернуться к индуцированным диполям (разд. 6.3.5, табл. А.16), то можно увидеть, что анионы поляризуются значительно сильнее, чем катионы. Это особенно заметно, если многозарядный катион небольшого размера вступает во взаимодействие с большими анионами, например I-, О2-, S2~; в этом случае ионная связь становится частично атомной. Поэтому, например, в оксидах и сульфидах тяжелых металлов связь между ионами сильно отличается от обычной ионной связи в «идеальном» кристалле Кроме того, следует обратить внимание на следующее. Представим себе в газовой фазе молекулы iNaCl, MgCl2, А1СЬ-SiCU, образованные из соответствующих ионов; для данного ряда соединений электронная плотность вблизи катиона увеличивается за счет анионов, следовательно, увеличивается экранирование центрального катиона. При конденсации в жидкость или образовании кристалла в этом ряду увеличивается тенденция к образованию элементарной ячейки в виде координационного полиэдра. Таким образом, происходит переход к образованию менее прочной молекулярной кристаллической решетки, для которой характерна более низкая температура плавления, вследствие того что частицы связаны между собой лишь ела быми вандерваальсовыми силами. Одновременно обнаруживается существенное различие в электропроводности в этом ряд! соединений. Электронная плотность вблизи катиона, разумеется, зависит от отношения радиусов катиона и аниона: напри мер, ионы хлора С1~ могут экранировать В3+ и А13+, но не La3+, имеющий большие размеры. В то же время ионы F~ не могут образовать оболочку вокруг А13+, поэтому AlFs — чистс ионное соединение. В табл. А.20 и А.21 приведены некоторые физические свойства некоторых галогенидов, которые позволя ют сделать соответствующие выводы о типе связи.

1X1 166 | ВеС1а 0,086

Ml 133,5 MgCl2 28,8

КС1 103,5 CaCl, 51,9

BbCl 78,2 SrCl5 55,7

CsCl 66,7. BaCl, 64,8

Между ионными и молекулярными решетками находятся так на

страница 38
< 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
волейбольная форма мизуно
линзы на 3 месяца цена саратов
crkfl gkbnrb
выучиться на специалиста отдела кадров уфа

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
(06.12.2016)