химический каталог




Структурная неорганическая химия. Том 3

Автор А.Уэллс

богатой алюминием фазы со структурой Сг2А1 и твердого раствора с ОЦК-структурой.

29.7. Карбиды И НИТРИДЫ со структурой фаз ВНЕДРЕНИЯ

В гл. 4 было показано, что с геометрической точки зрения структуры многих неорганических соединений, особенно гало-генидов и халькогенидов, можно рассматривать как совокупность плотноупакованных атомов (ионов) неметалла, в которой атомы металла занимают тетраэдрические или октаэдрические пустоты между четырьмя или шестью атомами неметалла. Число таких пустот для совокупности из N плотноупакованных шаров составляет соответственно 2N и N. При заполнении части или всех пустот в гексагональной или кубической плот-нейших упаковках образуются простые структуры следующих типов:

А2Х АХ

АХ АХ2

Вгортцнт NiAs

Г.аС12 (рстил) Cell,

Антифлюорит

Цинковая ос

манка

NaCl

Атакамнт

CdCl2

Описание этих структур в виде плотнейших упаковок галогенных или халькогенидных ионов является, с одной стороны, удобным, а с другой — довольно правдоподобным для октаэдрических структур (т. 1, разд. 4.2), поскольку в большинстве случаев эти ноны значительно больше по размеру, чем ионы металлов. Возможен и другой предельный случай, когда в структурах соединений металлов с неметаллами атомы неметалла небольших размеров занимают пустоты между атомами металла, расположенными по принципу плотнейшей упаковки. По причинам структурного порядка более удобно строение гидридов (т. 2, разд. 8.2) и боридов (разд. 24.4) рассматривать отдельно. У боридов важной особенностью многих структур является наличие связей В—В; по составу и строению бориды обычно сильно отличаются от карбидов и нитридов. Строение карбидов МС2 было описано в гл. 22. В структурах LaC2 и ThC2 атомы углерода присутствуют в виде ионов Сг2-. Несмотря на то что эти структуры можно рассматривать и как КПУ атомов металла с ионами С22_ в октаэдрических пустотах, все же имеется существенное отклонение от кубической симметрии благодаря крупному размеру и несферической форме ионов С22_, так что эти карбиды не относят к соединениям внедрения. Совместно с карбидами и нитридами со структурой фаз внедрения иногда рассматривают некоторые оксиды, о которых будет сказано ниже. Поскольку карбиды и нитриды железа намного активнее химически, чем другие описанные здесь соединения, И отличаются от них строением, удобно рассматривать их отдельно.

Относящиеся к соединениям внедрения карбиды и нитриды обладают многими свойствами, характерными для интерметаллических соединений: непрозрачностью (в противоположность прозрачным солеподобным карбидам кальция и др.), хорошей электропроводностью и металлическим блеском. Однако в отличие от чистых металлов эти соединения, как правило, обладают очень высокой твердостью и имеют высокие температуры плавления. Структуры соединений с формулой MX обычно основаны на кубической плотнейшей упаковке, а соединений с

496 29. Металлы и сплавы

3220 3255 3360

ПС HfC \Y2C NbC

:-'г.\

Та.\

формулой М2Х—на гексагональной плотнейшей упаковке. Температуры плавления и твердость некоторых соединений внедрения приведены ниже. Эти соединения могут быть синтезированы при нагревании тонкоизмельченного металла с углеродом (при ~2200°С) или в токе аммиака (при 1100—1200°С). Другой способ состоит в нагревании металла в виде проволоки в атмосфере углеводорода или азота. Твердый раствор состава 4TaC + ZrC плавится при чрезвычайно высокой температуре (4215 К). Эти соединения весьма химически инертны, исключение составляет лишь действие окислителей. Они обладают значительной электропроводностью, которая, как и в случае металлов, понижается при повышении температуры; некоторые соединения обнаруживают сверхпроводимость.

8-9

9—10

3410 4160 3130 3770

Термины «соединение внедрения» и «твердый раствор внедрения» были введены потому, что, согласно первоначальным представлениям,образование таких фаз связывали с внедрением атомов неметалла в пустоты структуры металла без какой-либо существенной ее перестройки. Справедливость такого подхода к этим структурам подтверждалась их металлической проводимостью, переменным составом многих из фаз, а также фактом существования верхней границы размеров внедряющихся атомов по отношению к размерам атомов металла. Теперь нам известно, что атомы С и N действительно занимают пустоты (обычно октаэдрические) в упаковках (обычно плотнейших) атомов металла, однако само расположение атомов металла, как правило, отличается от их расположения в структуре исходного металла, хотя первоначально при образовании твердого раствора структура металла может и сохраняться. Например, при растворении азота в титане до состава TiN0,2O эта фаза представляет собой твердый раствор азота в структуре a-Ti (ГПУ). е-Фаза состава TiNo.so имеет структуру антирутила с искаженной ГПУ атомов Ti. Однако у фазы TiN0.6O (при 900 °С) расположение атомов Ti уже соответствует КПУ (дефектная структура NaCl) [1], тогда как высокотемпературная форма титана (выше 880°С) имеет ОЦК-структуру.

Существуют также а- и В-фазы с бо

страница 173
< 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
футбольная экипировка
электропривод belimo ble24vim купить москва
матрас на кровать 140210
30 seconds to mars афиша

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
(24.11.2017)