Координационное число ковалентных кристаллов

Эти связи характеризуются показателем связи п, который равен vIL, где v — число единичных ковалентных связей, резонирующих между L-положениями, причем L — координационное число металлического кристалла. [c.27]

Ковалентная связь характеризуется направленностью. Вследствие этого атомы в ковалентных кристаллах укладываются некомпактно и образуют кристаллические структуры с небольшим координационным числом. Так, ГЦК решетка алмаза имеет координационное число 4 (К4). [c.18]

Металлическая связь ненаправленная. Следствием этого является высокое координационное число и большая компактность кристаллических структур металлов. Как указывалось, большим координационным числом, характеризующим компактность решетки, обладают кристаллические структуры ГЦК и ГП. ГПК решетку имеют такие металлы, как Ni, Ag, Си, Au, Fe, Pt, А1 и Pb. ГП решетка встречается у многих металлов, но отношение с/а = 1,633, соответствующее сферической симметрии атомов, имеют лишь Mg и Со. Отклонение с/а от значения 1,633 объясняют наличием доли ковалентной связи и возникшей в результате этого несферической симметрии атомов. При расположении несферических атомов в кристалле своей большой осью вдоль оси z отношение ja> 1,633 (Zn и d). При расположении атомов малой осью вдоль оси z отношение с/а < 1,633 (Be, Ti , Zia). ОЦК решетку имеют Ге , Сг, Мо, W, V, Та, Ti , Nb, Zr g. Такая структура не обладает большой плотностью упаковки. [c.19]

Ковалентная а-связь, возникающая при перекрытии остовных р - или -оболочек, всегда образуется парой электронов, имеющих антипараллельные спины. Она отвечает координационному числу /Са = 6 и чаще всего взаимно ортогональному расположению р-орбиталей и образуемых ими а-связей. Кулоновское отталкивание шести р- или rf-орбиталей оболочек р d ) приводит к валентным углам 90° и к кубической сингонии кристалла. Реже двухэлектронные а-связи могут отклоняться от взаимно ортогональной ориентации, что приводит, например, к гексагональной сингонии также с шестью ближайшими соседями. [c.59]

Это соотношение является следствием минимума потенциальной энергии. При ковалентных связях энергетически выгоднее использовать небольшое число имеющихся связей, так как попытка присоединения дополнительных атомов приводит к повышению потенциальной энергии из-за отталкивания атомов. В этом и проявляется насыщенность связей. О прочности ковалентных связей можно судить по кристаллу алмаза, который обладает наибольшей твердостью среди всех твердых тел и наименьшим координационным числом с=4, при котором еще возможно построить трехмерную координационную структуру. Конфигурации, образуемые ковалентно-связанными атомами, при значениях валентности у==1, 2, 3, 4 удовлетворяют принципу рыхлой упаковки частиц. На рис. 3.18 показаны распределения валентных связей в пространстве, определяемые симметрией распределения валентных электронов атома и характеризуемые валентными углами между связями (для s- и р-валентных электронов). [c.83]

Ковалентная связь характеризуется направленностью, так как каждый атом вступает в обменное взаимодействие электронами с определенным числом соседних атомов. Вследствие этого атомы в ковалентных кристаллах укладываются некомпактно и образуют кристаллические структуры с небольшим координационным числом, например, структуру алмаза (см. табл. 1.3, рис. 1.7). [c.30]

Выше была отмечена зависимость между атомным объемом и характером связи, которая показывает, что многие жидкие полупроводники имеют ковалентную структуру. Этот вывод основан на том факте, что ковалентным связям вообще соответствуют малые координационные числа г (числа ближайших соседних атомов), которые обычно равны 4 или 6. При металлическом характере связей это число обычно равно около 12 в твердых телах и около 9 в жидкостях, что отражает геометрию плотно упакованных сфер в кристаллах и случайно упакованных сфер в неупорядоченных материалах. [c.53]

Тетраэдрические ковалентные радиусы. Полинг предложил набор эмпирических тетраэдрических ковалентных атомных радиусов (см. табл. 3.8) для атомов в кристаллах, имеющих координационное число 4. К таким кристаллам относятся, например, алмаз, кристаллы кубической и гексагональной модификации ZnS. Значительное число наблюдаемых межатомных расстояний в соответствующих соединениях хорошо согласуется с суммами тетраэдрических радиусов, составляющих эти соединения атомов. [c.145]

В твердых телах многие фазы являются кристаллами, т.е. имеют дальний порядок. Термин "ближний порядок" используют в тех случаях, когда хотят указать на существование правильной координации первых ближайших соседей. Такой порядок возникает при постоянном числе ковалентных связей (в атомах кремния, в кварцевом стекле) или обусловлен отношением радиусов ближайших ионов, от которого зависит и координационное число. [c.44]

Клаузиуса — Мосоттн формула 294 Ковалентная связь 58, 75, 81 Ковалентные кристаллы 55 Колебания решетки 141, 158 Координационное число 31 Коэрцитивная сила 345 Коэффициент диффузии 201, 202,204 [c.383]

Металлы характеризуются существованием частично заполненных энергетических зон, обеспечивающих высокую электропроводность этих веществ. При образовании кристаллов металлов электроны частично заполненных зон объединяются в газ (более точно — жидкость, но изучение вопросов, связанных с поведением электронной жидкости выходит за рамки этого курса) электронов проводимости. Результирующее поле, обусловленное ионами и электронами, в окрестности ионов металлов имеет, как правило сферически-симметричный характер. В связи с этим атомы металлов в первом приближении могут рассматриваться как сферы имеющие характерный радиус, а структуры кристаллов металлов — как системы, состоящие из равновеликих шаров. По этим же причинам металлическая связь не насыщена — к любой пape тройке,... атомов всегда может быть добавлен еще один. В результате металлы характеризуются, как правило, структурами с высокими координационными числами (КЧ). Около 2/3 элементов — металлов имеет структуру с КЧ 12 (ГЦК и ГПУ), околО 20% — структуры с КЧ 8 (ОЦК), остальные с несколько меньшими КЧ. Появление для ряда металлов структур с КЧ, меньшими максимально возможных, указывает на отличие потенциальных полей ионов в соответствующих случаях от сферически-симмет-ричных. Это явление обычно объясняют подмешиванием к металлической связи направленной ковалентной связи. [c.98]

Прогнозирование механических свойств материалов и покрытий основывается на корреляции между механическими свойствами твердых тел и природой и энергией химической связи в веществах (кристаллах веществ), образующих твердое тело. Так, высокой прочностью обладают магнийфосфатные цементы, поскольку Mg имеет как высокие электростатические характеристики (ионный потенциал равен 5.12), так и заметную способность образовывать ковалентные связи. Для систем типа цементных прочность камня тем выше, чем выше доля ковалентности связи, при этом, однако, необходимо, чтобы координационные числа (к. ч.) катиона в цементирующих фазах не были ниже 4. Для материалов, полученных на основе связок, прочностные свойства тем выше, чем большая степень полимерности достигается при отвердевании связки — чем более сшитым получается полимерное тело. Это, видимо, имеет место в том случае, когда степень ионности связи в полимере существенна, а к. ч. катиона равно 4. При к. ч.=2- -3 образуются линейные или слоистые полимеры, макромолекулы которых в полимерном теле связаны молекулярными или водородными силами, что делает такие тела менее прочными по сравнению со сшитыми полимерами, например кварцем. С этой точки зрения высокие механические характеристики будут получаться при использовании связок на основе многозарядных элементов (А1) и особенно многозарядных -элементов (2г, Сг). [c.10]

Кратчайшие межатомные расстояния в металлах эквивалентны длине связей в молекулах и ковалентных кристаллах и имеют столь же фундаментальный характер (рис. 16). Энергия металлической связи равна энергии атомизации, деленной на координационное число Ямет.св АЯ т К. ДлЯ ОЦК ВОЛЬфраМЗ мет.св 200/8— 25 ккал/г-связь, а для рения, имеюш.его плотную гексагональную [c.44]

Кроме того, в границах зерен образуется двумерная ковалентная фаза с повышенной, как у всех кристаллов с направленными связями, склонностью к хрупкому разрушению. Обсуждая такую возможность Мэчлин отметил [195], что полностью ковалентные связи приводят к координационному числу Z < 4, и поскольку на границах зерен значение Z не сйльно отличается от объемного, т.е. Z > 4, здесь связи, по-видимому, в основном металлические. Однако примеси типа Р, ЗЬ, 3 в процессе разрушения могут занять на образующейся поверхности "мостиковые" по- [c.159]

Ковалентная связь осуществляется обобществленными валентными электронами, находящимися на общей для двух соседних атомов связывающей орбитали (см. разд. 2.2.1). При этом в случае элементарных веществ каждый из атомов отдает на связь одинаковое число валентных электронов и достраивает свою валентную оболочку до полностью заполненной за счет связывающих электронов ближайших соседних атомов в рещетке. С этим свойством насыщаемости ковалентной связи мы познакомились на примере молекулы водорода. Его следствием является правило, установленное Юм-Розери. Согласно ему для кристаллов элементарных веществ, в которых реализуется преимущественно ковалентная связь, выполняется следующее соотнощение между координационным числом Zк и номером группы N, где расположен данный элемент Zк = 8 — N. Структура элементарных полупроводников (преимущественная связь — ковалентная) задается этим простым эмпирическим правилом и направлением ковалентной связи. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...