referat (К вопросу о металлической связи в плотнейших упаковках химических элементов), страница 2
Описание файла
Документ из архива "К вопросу о металлической связи в плотнейших упаковках химических элементов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "химия" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "referat"
Текст 2 страницы из документа "referat"
Z - предполагаемое число электронов, отданное одним атомом в зону проводимости
Z остов. - число внешних электронов атомного остова.
Тип решетки - тип кристаллической структуры металла при комнатной температуре в некоторых случаях для температур фазовых переходов (T).
Выводы.
Несмотря на грубые допущения, из таблицы видно, что, чем больше атом элемента отдает электронов в зону проводимости, тем положительнее постоянная Холла, и, наоборот, постоянная Холла отрицательна для элементов, отдавших в зону проводимости один-два электрона, что не противоречит выводам Пайерлса , а также просматривается связь между электронами проводимости (Z) и валентными электронами (Zостов), обуславливающими кристаллическую структуру.
Фазовые переходы элемента из одной решетки в другую можно объяснить перебросом в зону проводимости металла одного из внешних электронов атомного остова или его возвратом из зоны проводимости на внешнюю оболочку остова под воздействием внешних факторов (давление, температура) .
Пытались дать разгадку, а получили новую, довольно хорошо объясняющую физико-химические свойства элементов, загадку - это «координационное число орбиталей» = 9 (девять) для ГЦК и ГЕК. Такое частое явление числа-9 в приведенной таблице наводит на мысль, что плотнейшие упаковки недостаточно исследованы.
Методом обратного отсчета от экспериментальных значений коэффициента всестороннего сжатия к теоретическим по формулам Ашкрофта и Мермина /1/, определяя число Z, можно убедиться о его близком совпадении с приведенным в таблице 1.
Приложение 2.
Металлическая связь представляется обусловленной: как обобществленными электронами проводимости, так и “валентными” - внешними электронами атомного остова.
Литература:
1. Н.Ашкрофт, Н.Мермин "Физика твердого тела". Москва, 1979г.
2. Г.В.Самсонов "Справочник "Свойства элементов".Москва, 1976г.
3. Г.Кребс "Основы кристаллохимии неорганических соединений". Москва, l971r.
4. Я.Г.Дорфман, И.К.Кикоин "Физика металлов". Ленинград, 1933г.
-
Г.Г.Скидельский "От чего зависят свойства кристаллов". "Инженер" № 8, 1989г.
Гродно Г. Г. Филипенко
март 199бг.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
Металлическая связь в плотнейших упаковках (ГЕК, ГЦК)
Из рассуждений о числе направленных связей (или псевдосвязей, т.к. между соседними атомами металла находится зона проводимости) равном девяти по числу внешних электронов атомного остова для плотнейших упаковок, вытекает, что по аналогии с решеткой ОЦК (восемь атомов-соседей в первой координационной сфере) у ГЕК и ГЦК решеток в первой координационной сфере, должно быть девять, а имеем 12 атомов. Но 9 атомов соседей, связанных любым центральноизбранным атомом, косвенно подтверждаются экспериментальными данными по Холлу и модулю всестороннего сжатия (да и в опытах по эффекту де Гааза-ван -Альфена число осцилляций кратно девяти).
Значит для трех атомов из 12, связей либо нет, либо 9 направленных связей центральноизбранного атома перебирают 12 атомов первой координационной сферы во времени и пространстве.
На рис.1.1, d, е показаны координационные сферы в плотнейших гексагональной и кубической упаковках.
d e
Рис. 1.1. Плотные упаковки
Обратим внимание, что в гексагональной упаковке треугольники верхнего и нижнего оснований повернуты в одну и ту же сторону, а в кубической — в разные.
Литература: Б.Ф.Ормонт "Введение в физическую химию
и кристаллохимию полупроводников", Москва, 1968 год
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Теоретический расчет модуля всестороннего сжатия (В).
В=(6,13/(rs/а0))5*1010 дн/см2,
где В - модуль всестороннего сжатия,
а0 - боровский радиус,
rs - радиус сферы, объем которой равен объему, приходящемуся на один электрон
проводимости.
rs=(3/4n)1/3,
где n - плотность электронов проводимости.
-
Расчеты по Ашкрофту и Мермину.
| Элемент | Z | rs/a0 | В теоретич. | В измеренный |
| Cs | 1 | 5.62 | 1.54 | 1.43 |
| Cu | 1 | 2.67 | 63.8 | 134.3 |
| Ag | 1 | 3.02 | 34.5 | 99.9 |
| Al | 3 | 2.07 | 228 | 76.0 |
-
Расчет по рассмотренным в работе моделям.
| Элемент | Z | rs/a0 | В теоретич. | В измеренный |
| Cs | 1 | 5.62 | 1.54 | 1.43 |
| Cu | 2 | 2.12 | 202.3 | 134.3 |
| Ag | 2 | 2.39 | 111.0 | 99.9 |
| Al | 2 | 2.40 | 108.6 | 76.0 |
Конечно, давление газов свободных электронов само по себе, одно, не полностью определяет сопротивление металла сжатию, тем не менее во втором случае расчета теоретический модуль всестороннего сжатия лежит ближе к экспериментальному, причем с одной стороны. Очевидно необходим учет второго фактора - влияние на модуль «валентных» или внешних электронов атомного остова, определяющих кристаллическую решетку.
Литература:
1. Н.Ашкрофт, Н.Мермин "Физика твердого тела". Москва, 1979г.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
Таблица элементов (физическая).
Литература : Филипенко Г.Г.“Инженер” NN4 1990,1991 г. Москва
