ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энергия решетки и ее связь с другими величинами из "Физико-химическая кристаллография " Здесь сразу же можно обнаружить связь с выражением для энергии решетки (5.7). При одинаковом типе решетки и одинаковой валентности ионов твердость тем больше, чем меньше расстояние между ионами, а при одинаковом межионном расстоянии твердость тем больше, чем выше валентность. В качестве непосредственной меры твердости кристаллов можно использовать объемную энергию решетки i/реш/ (энергия решетки, отнесенная к мольному объему V). Таким образом, значения твердости различных кристаллов с разнообразными структурами удается количественно сравнивать друг с другом и объяснить их исходя из атомных свойств кристаллов. [c.82] Устойчивость структур. Чем больше энергии решетки кристалла, тем он более устойчив. Это означает, например, повышение температур кипения и плавления с увеличением энергии решетки, т. е. при уменьшении расстояния между ионами или при увеличении валентности (см. табл. 5.4). [c.82] С ИОННЫМИ СВЯЗЯМИ, в поведении решетки определенного типа решающую роль играют относительные размеры ионов, которые выражаются отношением радиусов йл/йв (Л — катион, В — анион) (см. 1.2.2 и рис. 5.5). С помощью простых геометрических рассуждений можно прийти к выводу, что координационное число будет возрастать с увеличением отношения радиусов ионов. Максимальная координация осуществляется в случае, когда анионы соприкасаются как друг с другом, так и с катионами. Если радиус превышает эту величину, анионы отталкивают друг друга и не соприкасаются больше с катионом. Благодаря повышению потенциальной энергии при переходе предельного отношения радиусов, энергия решетки уменьшается, а вместе с тем понижается и ее устойчивость. [c.83] С помощью геометрических построений можно определить предельное соотношение ионных радиусов, при котором данный тип структуры становится нестабильным и переходит в другой. Для ионных кристаллов состава АВ получаются следующие отношения ионных радиусов. [c.83] Систематические отклонения объясняются усилением гомеополярного характера связи при переходе от хлорида к йодиду. [c.85] Реакционная способность. Различия в энергиях решетки разных веществ сказываются и на их реакционной способности (см. гл. 15). В гомологическом ряду вещества с наименьшей энергией решетки будут, как правило, наиболее реакционно способными. Будем подогревать, например, смесь из окислов щелочноземельных металлов и карбонатов или сульфатов и регистрировать одновременно тепловой эффект. По кривой нагрева можно с хорошей воспроизводимостью выявить температуру начала экзометрической реакции. При этой температуре скорость реакции заметно возрастает. Сравнение температур реакций различных щелочноземельных окислов с соответствующими солями показывает, что с увеличением энергии решетки эти температуры увеличиваются (табл. 5.6). Температуры начала реакции и энергии решетки окислов щелочноземельных металлов понижаются в равной мере в направлении слева направо. [c.85] Сжимаемость и тепловое расширение. Существуют также зависимости между энергией решетки, коэффициентами сжимаемости и теплового расширения, так как величины /реш, а и % связаны с периодом решетки, валентностью и характером связи. Эти зависимости для щелочных металлов приведены в табл. 5.7. [c.85] Как и у ионных кристаллов, величина /реш уменьшается с увеличением параметра решетки значения а и % при этом увеличиваются. Произведения /реш на а и % имеют приблизительно постоянные значения, так как при изменении параметра решетки значения /реш, с одной стороны, и а или х — с другой, изменяются в противоположном направлении. Температура плавления Гпл так же, как и энтальпия плавления и испарения Япл и Яисп, находятся в закономерной связи с энергией решетки. Однако такие явные зависимости существуют не у всех металлов. [c.86] Вернуться к основной статье