Лекция (10) (1157666)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Химфак МГУ, весна 2017Строение кристаллических веществи материаловлекция № 8Кристаллические структурыпростых веществ.I. МеталлыЗначения электроотрицательности элементовпо Малликену («орбитальные»)M=½(I + A) = 0.187(I + A) (эВ–1) + 0.174 (Cs)–21 (F) эВ(I – потенциал ионизации,A – сродство к электрону)по Полингу («термодинамические»)ППA – B= [EA–B – ½(EA–A+EB–B)]1/2 (эВ–1/2)0.7 (Fr)–4 (F)EAA, EBB, EAB –энергии диссоциациисвязей; П(H)=2.20по Аллену («спектроскопические»)ns s+np pA= 0.169(ns+np) эВns, np – заселенности АОs, p – энергии АОЭлектроотрицательности элементов по Аллену123456789101112131415161H2.303Li0.914Be1.5811Na0.8712Mg1.2919K0.7320Ca1.0321Sc1.1922Ti1.3823V1.5324Cr1.6525Mn1.7526Fe1.8027Co1.8428Ni1.8829Cu1.8537Rb0.7138Sr0.9639Y1.1240Zr1.3241Nb1.4142Mo1.4743Tc1.5144Ru1.5445Rh1.5646Pd1.5955Cs0.6656Ba0.8857*La1.172Hf1.1673Ta1.3474W1.4775Re1.6076Os1.6577Ir1.6887Fr0.6788Ra0.8989**Ac1.0104Rf105Db106Sg107Bh108Hs*Lnоценка258Ce1.159Pr1.160Nd1.161Pm1.162Sm1.1**Anоценка290Th1.191Pa1.192U1.293Np1.394Pu1.21718(1)(H)2He4.965B2.056C2.547N3.078O3.619 F4.1910Ne4.7913Al1.6114Si1.9215 P 16 S2.25 2.5917Cl2.8718Ar3.2430Zn1.5931Ga1.7632Ge1.9933As2.2134Se2.4335Br2.7936Kr2.647Ag1.8748Cd1.5249In1.6650Sn1.8251Sb1.9852Te2.1653 I2.3654Xe2.5878Pt1.7279Au1.9280Hg1.7681Tl1.7982Pb1.8583Bi2.0184Po2.1985At2.3986Rn2.0109Mt110Ds111Rg112Cn113Nh114Fl115Mc116Lv117Ts118Og63Eu1.064Gd1.165Tb1.166Dy1.167Ho1.168Er1.169Tm1.170Yb1.171Lu1.195Am1.396Cm1.297Bk1.298Cf1.299Es1.2100Fm1.2101Md1.2102No1.2103Lrns s+np pA= 0.169(ns+np) эВ(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr293 К (20 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr303 К (30 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr400 К (127 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr600 К (327 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr1000 К (727 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr1500 К (1227 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr2000 К (1727 0С)(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr3000 К (2727 0С)Двухатомные молекулы в парах металловLi2Na2 K2d, Å2.67 3.08M-Mмет., Å3.10 3.78Едисс., кдж/моль107 72цветкрасн.

зелен.Eатом., кдж/моль159 107d, ÅM-Mмет., ÅЕдисс., кдж/мольЕатом, кдж/мольCr2Mo21.682.541483371.852.786563.934.7249фиолет.89Упаковки шаров на плоскостиПлотная упаковка («кладка»)p4mmПлотнейшая упаковкаp6mmКоэффициент упаковки: k = ( Vатомов)/ VячейкитипкубическаяпустотаПримитивнаякубическая (ПК)Pm 3mk=0.52Po«Кладка» плотнейших шаровых слоевПримитивная гексагональная(ПГ); a=b=c, =1200P6/mmmk=0.60…ААААА…тригонально-призматическиепустотыПлотнейшие шаровые упаковки (ПШУ)коэффициент упаковки k=0.74AABBС…ABABAB…двухслойная ПШУ…ABCABC…трехслойная ПШУДвухслойная ПШУ= гексагональная плотнейшая упаковка (ГПУ)AAслой АBслой Вслой Атип MgГПУ (...АВАВА....)a=b, c=1.63a, =1200P63/mmс, Z=2В большинстве ГПУ-металлов c/a = 1.57 (Be) – 1.65 (Ca)Трехслойная ПШУ= кубическая плотнейшая упаковка (КПУ)= гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК)слой Bслой Аслой Bслой Cслой Аоктаэдрические пустоты (4)тетраэдрические пустоты (8)слой CFm 3mZ=4тип CuОбъемноцентрированнаякубическая решетка (ОЦК)I m 3 m, Z=2k=0.68типFe (W)Многослойные плотнейшие упаковки в металлах(г – одинаковые слои, к – разные слои в окружении данного слоя)Mg …ABABAB…г г г гCu …ABCABC…к к к кLa …ABCBABCB… (также Pr, Nd, Pm, Am, Cm, Bk, Cf)к г к г к г-Sm …ABABCBCACАВ…к г г к г г к г г кСтруктурные типы металлов(H)3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95AmОЦКГПУ1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLrГЦКABACполиморфизмПолиморфизмСуществование различных кристаллических форм одного веществав разных внешних условиях (Т, р).

Характерен для всех металлов.Полиморфизм железаFeОЦКTc=769917Fe)ОЦК,ферромагн.парамагн.1394FeГЦК1535FeОЦКt, oCжидкостьСе, p < 12.3 кбар: ГЦК, а=5.14 Åр > 12.3 кбар: ГЦК, а=4.84 Å6s24f15d1 → 6s24f25d0«вдавливание» 5d-электронана 4f-подоболочкуHp:Fe (ГПУ) → 1 барлегированиеАтомные радиусы, к.ч.=12 (Ǻ)(H)R = 1.5 Å3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLrминимум(H)кристаллыгазыжидкости3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am1H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr3000 К (2727 0С)Температуры плавления металловCmSbEuGaYbNp,PuHgАтомный номер(H)нет данных3Li4Be11Na12Mg19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd55Cs56Ba57*La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir87Fr88Ra89**Ac104105106107108109RfDbSgBhHsMt*Ln58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu**An90Th91Pa92U93Np94Pu95Am024681H2He5B6C7N8O9F10Ne13Al14Si15P16S17Cl18Ar30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu96Cm97Bk98Cf99Es100101102103FmMdNoLr10 12 14 16 18 20 22Плотность, г/см3Некристаллическая плотнейшая упаковка сфер:икосаэдрическая «луковица» (Mackay, 1962)«магические числа атомов»Nk=10k2+2где k – номер оболочки(M13, M55, M147, M309, M561)Pd55( -CO)20(PR3)12: (R = i-C3H7), данные РСАJ.D.Erikson, E.G.Mednikov, S.A.Ivanov, L.F.Dahl, JACS, 2016, 138 (37), 1502Типичное окружение атомов металлакубооктаэдр(m 3 m); КПУикосаэдрантикубооктаэдр ромбододекаэдр(m 3m); ОЦК (m 3 5); McKay( 6m2); ГПУPd19 в Pd23(CO)22(PEt3)6 [Rh13Hx(CO)26]q−[Au13(PR3)10Cl2]3+Интенсивность рассеяния / усл.

ед.«Палладиевые черни»: наночастицы ГЦК-PdРФА(111)=0.689 Å(200)(311)(220)(222)МодельЭксперимент10203040502 / град.607080Модель:ГЦК-упаковка,7 оболочек,~Pd1400(CO)xOyдиаметр ~3 нмО.А.Белякова, ИНЭОС РАН, 2004 г.Искажения плотнейших упаковок в металлах1. «Раздвигание» плотнейших слоев в ГПУ: с/a = 1.87 (Zn), 1.89 (Cd)2. Растяжение ГЦК вдоль с: Fm 3m → I4/mmm, a‘=а√2/2, с/a = 1.08 (In)3. Сжатие ГЦК вдоль диагонали 3: Fm 3m → R 3m, : 60o→72.5o (Hg)4. Близкие энергии для разных электронных состояний атома металлас изменением его радиуса: упаковка шаров разного диаметра,усложнение структур ( Mn, Z=58; Mn, Z=20); тж. интерметаллиды.Несферические электронные состояния атомов:Th при Т>1400 oC либо p>1 Мбар (тетрагональный), U, Np(орторомбические), Pu (моноклинный)b-уран0aХимически модифицированные металлыТвердые растворызамещения MxM’1–xТвердые растворывнедрения МEх(E = O,N,C,H)Изоморфное замещениеатомов М на атомы М’ (сплавы).Условия образования1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций