Супер
Информация о работе
Подробнее о работе
Ионные кристаллохимические радиусы и структурные типы АХ и АХ2
- 27 страниц
- 2014 год
- 219 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Вступление
1. Классификация кристаллов по типам связей
1.1 Ионные кристаллы
1.2 Ковалентные кристаллы
1.3 Металлические кристаллы
1.4 Молекулярные кристаллы
2. Энергия решеток ионных кристаллов
3. Структура и радиус ионных кристаллов
3.1 Для соединений структуры типа АХ
3.2 Для соединений структуры типа АХ2
Приложения
Вывод
Список использованной литературы
1.1 Ионные кристаллы.
Характерные представители этого типа кристаллов - соединения сильно электроположительных (Li, K, Na) и электроотрицательных (F, Cl, Br) элементов. При образовании ионного кристалла электрон от атома металла переходит к атому галоида, так что образуются ионы с полностью заполненными оболочками, характерными для атомов инертных газов. Например, в кристалле NaCl(пространственная группа Оh5 -Fm3m, число структурных единиц в элементарной ячейке z=4) структура электронной оболочки атомов Na и Cl такова:
Атом11Na: 1s22s22p63s1 – eион11Na+:1s22s22p6 – оболочкаNe
Атом17Cl: 1s22s22p63s23p5+ eион17Cl–:1s2s22p63s23p6 – оболочкаAr
Таким образом, электронные оболочки Na и Cl имеют сферическую симметрию, так что распределение заряда в ионном кристалле также приближенно обладает сферическим распределением. Эксперимент подтверждает это рассмотрение (рис.1).
Рис.1.
...
1.2 Ковалентные кристаллы
В случае ковалентной (или гомополярной) связи валентные электроны в значительной мере обобществляются и образуют "общее" электронное облако для двух атомов. Процесс образования ковалентной связи в кристаллах практически не отличается от образования ковалентных связей в молекулах. Электронная плотность между двумя атомами весьма велика, а сама связь оказывается очень направленной. Это продемонстрировано на рисунке, показывающем волновые функции молекулы водорода в триплетном и синглетном состояниях. Здесь же на рисунке б) показана кривая взаимодействия двух атомов в молекуле водорода для этих состояний, а также кривая потенциальной энергии системы в классическом случае, когда учитывается чисто кулоновское взаимодействие.
Атомные орбитали, т.е. волновые радиальные функции s, p, d... – типа имеют определенную направленность в пространстве (рис.2).
Рис.
...
1.3 Металлические кристаллы
Наличие свободных электронов в металлах приводит к высокой электропроводности кристаллов и объясняет высокий коэффициент отражения света. Наличие электронов проводимости (электронов, способных принимать участие в проводимости) обеспечивает также и силы межатомного взаимодействия. Кристаллы щелочных металлов можно рассматривать как систему правильно расположенных положительных зарядов, погруженных в однородную электронную жидкость. Связь, образованная наличием свободных электронов, не является сильной. Энергия связи щелочных металлов всего несколько десятков ккал/моль. В металлических кристаллах переходных элементов электроны незаполненных оболочек образуют дополнительно слабые химические связи, чем и объясняется значительно большая энергия связи кристаллов металлов переходных элементов (до 210 ккал/моль у металлического вольфрама W).
...
1.4 Молекулярные кристаллы.
Как следует из названия, эти кристаллы построены из молекул, так что их свойства определяются в основном свойствами молекул, их составляющих. Поскольку все химические связи в молекулах насыщены, а заряды отсутствуют, силы связи в молекулярных кристаллах не могут быть ни ковалентными, ни ионными. Связь в таких кристаллах осуществляется слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Природа этих сил следующая: даже в не дипольных молекулах существует флюктуирующий дипольный (или квадрупольный) момент, вызывающий появление индуцированного электрического момента в соседних молекулах. Взаимодействие этих электрических моментов в среднем приводит к притяжению соседних молекул (т.н. дисперсионные силы ). Силы притяжения очень слабы, поэтому молекулярные кристаллы имеют довольно низкую температуру плавления. Возникновение сил Ван-дер-Ваальса иллюстрируется рис.5, где рассмотрены два случая возникновения индуцированного момента p2 в поле диполя.
Рис.5.
...
1. Шаскольская М.П. М., 1984 «Кристаллография»
2. Рейсленд Дж. М., 1975 «Физика фононов»
3. Китайгородский А.И. н.п.б. «Кристаллы»
4. Васильев Д.М. М., 1981 «Физическаякристалография»
5. Слета Л.А., Иванов В.В. Харьков, 2008 «Квантовая химия»
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
