химический каталог




Структурная неорганическая химия. Том 3

Автор А.Уэллс

итературу по структурам металлов с ОЦК и 11* см. в J. Am, Chem. Soc, 1963, 85, 1238.

структур особых форм металлов, например напыленных или электроосажденных в виде тонких пленок. По этой причине в табл. 29.3 указаны лишь структуры металлов, устойчивые при обычных температуре и давлении; полиморфизм некоторых элементов обсуждается в тексте. За несколькими исключениями, металлы кристаллизуются в одном (или более чем одном) из трех структурных типов, представляющих собой гексагональную и кубическую плотнейшую упаковку и объемпоцептрировапную кубическую кладку.

448 29. Металлы и сплавы

29.1. Структуры гуюссых аепичгв 449

Простейшие из плотнейших упаковок— гексагональная и кубическая— были подробно рассмотрены в гл. 4. На рис. 29.3 эти две упаковки, а также кубическая объемноцентрированная кладка показаны в обычно принятой ориентации. В смежных элементарных ячейках изображена только часть атомов, необходимая для того, чтобы показать полное окружение одного из атомов ближайшими соседними. Объемноцентрированная кубическая кладка имеет несколько меньшую плотность, чем ГПУ и КПУ:

Рис. 29.3. Три наиболее распространенные структуры металлов, а — кубическая плотнейшая упаковка; б — гексагональная плотнейшая упаковка; в — объемноцентрированная кубическая структура.

эффективный объем, приходящийся па атом (с радиусом а), для нее составляет 6,16 а3, а для плотноупакованных структур — 5,66 оА В последних каждый атом окружен на равном расстоянии двенадцатью ближайшими соседями, а расстояние до следующих соседей уже на 41% больше.

Обычно объемноцептрированную кубическую структуру имеют высокотемпературные модификации металлов, которые при более низких температурах образуют плотнейшую упаковку". Для многих металлов температура перехода лежит выше комнатной (Са, Sr, La, Се и др., TI, Ti, Zr, Hf, Th, Мп) и лишь для Li и Na она ниже (78 и 36 К соответственно). В объемноцептриро-ванной кубической структуре у каждого атома восемь равноудаленных ближайших соседей, но шесть следующих соседей находятся па расстоянии, только на 15% превышающем ближайшее. Если пренебречь этим небольшим различием или принять более фундаментальное определение координационного числа, основанное на полиэдрических областях атомов (т. 1, разд. 3.3.1), можно считать координационное число в этой структуре равным 14. Обратим внимание на то, что при сжатии или растяжении такой структуры вдоль одной из осей 4-го порядка получается объемноцентрированная тетрагональная решетка; при отношении осей, равном т/2/з или 1/2, число ближайших соседей становится равным 10 или 12 соответственно (ср. со структурой Ра в разд. 4.1.2, т. 1). В последнем случае решетка превращается в гранецептрированную кубическую, т. е. возникает КПУ.

Остановимся па двух особенностях табл. 29.3. Во-первых, обращает па себя внимание центральная группа объемноцептрн-рованпых кубических структур, в которую входят V, N1), Та, Сг, Мо и \Y. а прн учете высокотемпературных форм также Ti, Zr п Hf (выше 882, 865 и 1995°С соответственно). При комнатной температуре и высоком давлении Ti и Zr переходят в гексагональные модификации, в структуре которых одна треть атомов имеет КЧ 14 (гексагональная призма с шапками над шестиугольными гранями), а две трети — КЧ 11 (тригональная призма с шапками над всеми гранями). Во-вторых, одна и та же последовательность типов структур наблюдается для ряда элементов от Zr до Ag и от Hf до Au, а для За-э.чементов последо-в;пе.тыюсть более сложна. Сложный полиморфизм марганца кратко рассмотрен ниже; железо также имеет свою особенность. Обычно полиморфная модификация при данном давлении устойчива только в одном интервале температур. В случае железа объемноцентрированная кубическая структура стабильна по обе стороны температурного интервала, где устойчива модификация с кубической гранецептрпровапной решеткой (разд. 29.7). Еще более сложным образом ведет себя кобальт. Прн температурах выше 500°С его структура соответствует КПУ, по при охлаждении он становится частично гексагональным. Возникает случайная последовательность слоев (вместо закономерного чередования АВАВ,. или АВСАВС...). Так, в типичном образце «гексагонального плотпоупакованного» кобальта ппч комнатной температуре вероятность того, что слон последовательности, взятые через один, относятся к одному типу (А н.ш В), оказывается меньше единицы; для одного из образцов это значение оказалось равным 0,90.

Марганец. Обычная а-форма марганца имеет сложную кубическую структуру (Z = 58). которая рассмотрена ниже (разд. 29.6.3). В р-марганце (устойчив в интервале 727 — 1095 СС, по при быстром охлаждении структура может сохраняться и при комнатной температуре) присутствуют два сорта атомов, отличающихся характером окружения, причем для атома любого соота имеется 12 ближайших сосетей на расстояниях от 2,36 до 2,67 А.

Прн 1095°С появляется у-форма. Быстро охлажденный образец имеет тетрагональную структуру (искаженная форма КПУ), устойчивую при высокой температуре. При 1134°С происходит очередное прев

страница 156
< 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

Скачать книгу "Структурная неорганическая химия. Том 3" (7.63Mb)


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

 

 

Реклама
матрасы kilimanyaro официальный сайт
чемодан asics
бетонные урны толщина
апокалиптик цена 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
(28.04.2017)