химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

х, образованных сферическими частицами одинакового размера, их

плотнейшая упаковка может осуществляться в виде двух энергетически* равноценных структур; кубической и гексагональной

(рис. Координационное число для каждой из этих структур равно 12, а сами сферы занимают 74 % полного объема кристалла. В подобных структурах кристаллизуются большинство металлов и сплавов, благородные газы, ряд соединений, молекулы которых обладают близкой к сферической симметрией, например СН4, СОг. Если частицы, образующие кристалл, не являются сферическими или имеют разные размеры, то их плотнейшая упаковка будет искажаться. При этом значение координационного числа будет меньше 12, а доля незанятого объема в кристалле будет расти.

Наименьшие значения координационных чисел свойственны тем кристаллам, у которых между частицами осуществляются направленные ковалентные связи.1 Так, в кристаллах алмаза, нитрида бора, кристобалита SiCb координационное число равно четырем, а объем, занимаемый частицами, составляет лишь 34 %.

Типы кристаллов. Многие физико-химические свойства кристаллических веществ определяются типом химической связи между образующими их частицами. В соответствии с этой классификацией кристаллы подразделяют на молекулярные, ковалентные, ионные, металлические и смешанные.

* В кристаллохимии термин «энергия кристаллической решетки» чаще употребляют при рассмотрении ионных кристаллов. Энергию разрушения решетки на атомы или молекулы чаще называют энергией сублимации.

При этом наряду с такими параметрами, как постоянные решетки и координационные числа, важной характеристикой кристалла становится энергия кристаллической решетки*. Последнюю определяют как энергию, которую необходимо затратить на разрушение данного монокристалла и удаление образующих его частиц за пределы их взаимодействия. Энергию кристаллической решетки обычно измеряют в килоджоулях и относят к одному молю кристаллического вещества.

Молекулярные кристаллы. Структурными единицами в кристаллах этого типа служат молекулы, связанные друг с другом силами Ван-дер-Ваальса или силами водородной связи. Малая энергия межмолекулярных связей определяет своеобразие свойств кристаллов этого типа. Их характеризует низкая энергия кристаллической решетки и связанные с этим малая механическая прочность, низкие температуры плавления и высокая летучесть. Молекулярные кристаллы не проводят электрический ток (диэлектрики) и обладают низкой теплопроводностью.

Наиболее низкой энергией кристаллической решетки обладают вещества с неполярными молекулами, такие, как благородные газы, галогены, СН4, СО2, BF3 и т. п. Связь в их кристаллах осуществляется слабыми дисперсионными силами.

С ростом электрического момента диполя молекул, образующих кристалл, возрастает и энергия кристаллической решетки. Наибольшей энергией кристаллической решетки обладают молекулярные кристаллы с водородными связями, например НС1, NH3, Н20.

Одна из специфических особенностей молекулярных кристаллов заключается в том, что в силу малой энергии межмолекулярного взаимодействия образующие их молекулы сохраняют свою химическую индивидуальность.

Силы Ван-дер-Ваальса можно считать ненаправленными. Поэтому для молекулярных кристаллов со сферическими или близкими к сферическим молекулами характерна структура кубической (Ne, Аг, Кг, С6Н6) или гексагональной (Не, N2, Н2) плот-нейшей упаковки.

Для молекул несферической формы обычно наблюдается искажение плотнейшей упаковки, иногда снимаемое при повышенных температурах. Наибольшие отличия от плотнейшей упаковки имеют молекулярные кристаллы с водородными связями, например НС1, Н20, NH3, так как водородные связи обладают направленностью. Это в свою очередь снижает координационные числа частиц в кристалле. Так, координационное число молекул воды в структуре льда равно четырем.

Ковалентные кристаллы. Структурными единицами в кристаллических решетках этого типа являются атомы одного или различных элементов, связь между которыми носит ковалентный характер и осуществляется по всем трем характеристическим осям. Ковалентные кристаллы сравнительно немногочисленны.

Примерами кристаллов этого типа могут служить алмаз, кремний, германий, серое олово, а также кристаллы сложз*

67

ных веществ, таких, как кварц, карбид кремния, сульфид цинка, нитрид алюминия.

Энергия кристаллической решетки

в кристаллах этого типа фактически

совпадает с энергией химической связи

и лежит в пределах 200—500 кДж/моль.

Так, энергия кристаллической решетки

алмаза составляет 480 кДж/моль.

Вследствие столь высокой энергии свяРис. 111.2. Кристаллическая зи ковалентные кристаллы обладают

решетка алмаза высокими твердостью, температурами

кипения и плавления. Диапазон их электропроводящих свойств велик: от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово).

В ковалентном кристалле невозможно выделить отдельную структурную единицу. Весь монокристалл по сути дела представляет собой одну гига

страница 34
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
курсы эксель 4.5.6 уровень москва
котёл на дизельном топливе цена
где лучше выучиться на мастера маникюра и педикюра в москве
свинка пеппа 2017 новый год билеты

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
(04.12.2016)