Ван-дер-Ваальса металлическая

Кроме двух наиболее типичных химических связей — ковалентной и ионной различают межмолекулярные связи, возникающие вследствие действия универсальных сил Ван-дер-Ваальса, и металлические связи. [c.10]

Водородная связь возникает в результате сильного обобществления электрона атома водорода одним атомом и притяжения ядра атома водорода (протона) другим электроотрицательным атомом. Металлическая связь осуществляется обобществленными электронами, образующими в металле электронный газ. Молекулярная связь осуществляется силами Ван-дер-Ваальса. [c.333]

Графит представляет собой темно-серые кристаллы со слабым металлическим блеском. Он имеет слоистую решетку. Слои этой решетки (их еще называют плоской сеткой) составлены нз правильных шестиугольников, в вершинах которых находятся ядра атомов углерода. Расстояние между соседними ядрами атомов 0,1415 нм. Соседние слои атомов углерода в кристалле графита находятся на довольно большом расстоянии один от другого (0,335 нм), что указывает на малую прочность связей между атомами углерода, расположенными в разных слоях. Соседние слои связаны между собой в основном силами Ван-дер-Ваальса, хотя частично связь имеет и металлический характер. Слои атомов в кристалле графита, связанные между собой сравнительно слабо, легко отделяются один от другого. Этим объясняется малая механическая прочность графита. Графитовая пленка на поверхности металла детали сохраняет металлическую структуру и создает условия трения графита по графиту. Толщина графитовой пленки около 10 нм. Коэффициент трения в этом случае очень мал от 0,03 до 0,04. [c.341]

Соединение металлических частиц с поверхностью детали и между собой носит в основном механический характер - за поры и специально подготовленный профиль в виде рваной резьбы. Имеются силы физического взаимодействия (например, силы Ван-дер-Ваальса), силы металлической связи за счет коллективизации валентных электронов и связи ковалентного типа. [c.338]

Температурная зависимость физических и термодинамических свойств расплавленных интер металлических соединений требует дальнейшего изучения. В некоторых случаях обнаруживается скачкообразное изменение структуры при температурах выше точки плавления, в то время как сведения по дифракции дают основание предполагать, что структурное разрушение происходит постепенно. В некоторых соединениях с более сложной структурой, как и в некоторых чистых металлах, постепенное разрушение твердого состояния происходит несколько выше (50 град) наблюдаемой точки плавления. В этот момент первой ступенью плавления, возможно, будет разрушение слабых сил Ван-дер-Ваальса, удерживающих вместе более прочно соединенные структурные единицы, затем следует более плавное разрушение этих единиц. В некоторых случаях такие жидкости могут затвердевать со структурой, подобной структуре стекла. Оказывается, что в подобных системах существует связь между структурами жидкости и твердого состояния не в том смысле, что одна порождает другую, а что обе обусловлены факторами, которые, по крайней мере, качественно не изменяются при плавлении. [c.177]

Прочность сцепления покрытия с основным металлом является одним из важных факторов, характеризующих возможность применения металлических покрытий [1]. Степень сцепления определяется силами притяжения, действующими между атомами основного металла и покрытия. Характер сил, обусловливающих сцепляемость, может быть различным в зависимости от природы основного и осаждаемого металла. Межатомные силы взаимодействия можно разделить на следующие группы 1) силы Ван-дер-Ваальса 2) ковалентные силы 3) металлические связи 4) ионные или полярные связи. Проблема межатомного взаимодействия и сцепления исключительно сложна. В литературе обычно рассматриваются очень простые случаи взаимодействия атомов [2]. [c.325]

Взаимодействие двух сближаемых металлических поверхностей заключается в возникновении между ними сил взаимного притяжения и отталкивания, различных по своей природе и величине. Молекулярные силы притяжения и силы междуатомного сцепления (силы Ван-дер-Ваальса) действуют между поверхностями чистых металлов до появления металлических связей. Эти силы имеют электрическую природу и объясняются поляризацией нейтральных частиц. [c.60]

Кроме того, в кристаллах элементов может наблюдаться еще один вид связи, обусловленный силами Ван-дер-Ваальса. Эта связь возникает в результате электростатического притяжения частиц, у которых при сближении образуются участки с устойчивыми разноименными электрическими зарядами. Такая связь обычно действует между молекулами кристаллических веществ. Например, силы Ван-дер-Ваальса удерживают двухатомные молекулы иода в кристаллах этого элемента, а между двумя атомами в молекуле действует ковалентная связь. Силы Ван-дер-Ваальса во много раз слабее тех сил, которые определяют ковалентную и металлическую связи, поэтому кристаллы со связями Ван-дер-Ваальса между частицами обычно обладают малой прочностью, низкой температурой плавления и кипения (или возгонки). Связь Ван-дер-Ваальса характерна для многих органических соединений. [c.20]

Адсорбционные пленки образуются на металлических поверхностях под действием сил ван дер Ваальса (см. главу III) в результате взаимодействия активных (полярных) атомных групп в адсорбирующихся из масла молекулах с активными центрами твердой поверхности. Вследствие такого взаимодействия на поверхности металла появляется первичный слой молекул, на который в последующем наращиваются под действием сил адсорбции новые молекулярные слои. [c.121]

Рис. 30. Схема формирования мономолекулярного слоя. Молекулы жирной кислоты СНд— (СН 2)13—СООН адсорбированы на смежных активных центрах металлической поверхности. Полярно активные группы СООН молекул ( головки ) связаны поперечными ориентационными силами ван дер Ваальса

Необходимое сближение поверхностей трения, очевидно, может быть достигнуто, если они свободны от любых пленок и загрязнений, толщина которых значительно превосходит радиус действия сил металлической связи, а также сил притяжения ван дер Ваальса. Этим объясняется то, что схватывание может происходить только между ювенильными поверхностями. [c.180]

У подгруппы VIb (S, Se, Те, Ро) степень ковалентности выражена меньше видимо, в этом случае значительнее проявляются силы Ван-дер-Ваальса, хотя, как и в Vs подгруппе, тяжелые элементы металлических структур не образуют. [c.185]

В физике различают четыре типа элементарных связей ковалентную, ионную, межмолекулярную (Ван-дер-Ваальса) и металлическую. В зависимости от преобладающих элементарных связей кристаллы также различают соответственно по четырем группам атомные, ионные, молекулярные и металлические. [c.8]

Все четыре типа связи в кристаллах (атомных, ионных, молекулярных и металлических) редко существуют в чистом виде. Обычно встречаются сочетания различных связей одновременно, причем, как уже отмечалось выше, молекулярные связи являются слабыми по сравнению с остальными тремя. Следует также отметить, что поверхности твердых тел в атмосферных условиях обычно инертны, так как валентности их атомов насыщены связью с атомами окружающей среды. Примером насыщения может служить окисление веществ в газовой среде. На поверхности могут также идти процессы типа физической адсорбции, обусловленные силами Ван дер-Ваальса. [c.10]

Образованию металлического соединения двух металлов предшествует физический контакт, когда сближение атомов вследствие пластической деформации приводит к возникновению физического взаимодействия поверхностей за счет сил Ван-дер-Ваальса. При этом возможно и химическое взаимодействие поверхностей. [c.321]

Электролитическое осаждение не будет эпитаксиальным, если подложка является полупроводником. Металлический осадок в этом случае не может образовать сильные связи с решеткой подложки и выигрыш в энергии за счет координации на границе раздела будет гораздо меньше потерь на деформацию решеток. Этот случай противоположен ситуации на границе раздела металл — металл и равновесной конфигурацией будет такая, при которой каждая -решетка сохраняет свой равновесный параметр, т. е. эпитаксии нет. Связь между металлической решеткой электролитического осадка и ионной или ковалентной решеткой подложки осуществляется только за счет второстепенных сил Ван-дер-Ваальса. [c.343]

Кристаллическая решетка теллура построена из спиралевидных цепочек атомов, расположенных параллельно по отношению друг к другу вдоль оси С, по три атома в каждой элементарной ячейке. Связи между отдельными атомами в цепочках ковалентные, а между собой цепочки связаны как силами Ван-дер-Ваальса, так и силами металлического характера. С увеличением числа отрывающихся валентных электронов металлические связи усиливаются, а ковалентные ослабевают. [c.30]

Металлическая связь — это связь между положительно заряженными ионами металла, устанавливаемая посредством совокупности валентных электронов, оторвавшихся от атомов. Электронный газ оказывает цементирующее действие на кристаллическую структуру металлов и ответствен за их высокую тепло- и электропроводность. Ненаправленный характер связи объясняет высокую ковкость металлов. Наконец, молекулярная связь имеет место между отдельными молекулами, сцепленными вместе силами электростатического притяжения между разноименными зарядами молекул (силами Ван дер Ваальса). В твердых телах, представляющих для нас интерес, этот тип слабой связи отсутствует. [c.23]

До недавнего времени считали, что цепочки или сдвоенные слои связываются между собой только силами Ван-дер-Ваальса однако с этими представлениями не согласуются данные о меж атомных расстояниях. Поэтому можно предположить, что в до полнение к связям, обусловленным силами Ван-дер-Ваальса возникают металлические связи, которые образуются в резуль тате резонанса структур, включающих р- и -гибридные связи. [c.52]

Мышьяк. Мышьяк также существует в трех разных модификациях (белый, серый и аморфный), из которых серая кристаллическая и аморфная модификации обладают полупроводниковыми свойствами. Термодинамически устойчивым при нормальных условиях является серый мышьяк, кристаллизующийся в ромбоэдрической решетке. Кристалл серого мышьяка имеет гофрированно-слоистую структуру (рис. 2.15,в). Ее можно представить состоящей из двухслойных пакетов, суперпозиция которых дает ромбоэдрическую структуру кристалла. Таким образом, каждый атом имеет три ближайших соседа в соседнем слое того же пакета на расстоянии йх = 2.52 А, с которыми он связан ковалентными связями, и три более удаленных соседа из соседнего пакета на расстоянии 2 = 3.12 А. Углы между направлениями межатомных связей в одном пакете (96.65°) указывают на то, что ковалентные связи образуются в результате перекрытия простых р -орбиталей. Соседние пакеты связаны между собой в основном слабыми силами Ван-дер-Ваальса, однако в химической связи между соседними пакетами присутствует значительная доля металлической составляющей. Смешанный характер связей накладывает отпечаток на степень совершенства структуры и на электрические свойства они явно анизотропны, а подвижность носителей заряда оказывается существенно ниже, чем в элементах с трехмерной ковалентной структурой. [c.48]

Рис. 7. Схема изменения потенциальной энергии взаимодействия металлических кристаллов в процессе диффузионной сварки (Яэ - М А - Д — энергии соответственно электростатического взаимодействия Ван-дер-Ваальса, диссоциаций металлической связи, активации образования металлической связи, активации диффузии) а — параметр кристаллической решетки

По характеру сил связи твердые кристаллические тела можно условно разделить на следующие четыре группы ионные кристаллы (Na l, LiF, окислы и др.), в которых основным видом связи является иониая атомные кристаллы (алмаз, кремний, германий и многие химические соединения), в которых основные связи ковалентные металлические кристаллы. с характерной металлической связью молекулярные кристаллы, в которых связь осуществляется в основном силами Ван-дер-Ваальса. Рассмотрим кратко природу сил связи в этих кристаллах и их основные свойства. [c.15]

ДЛЯ очень гладких поверхностей составляет, как правило, ничтожную долю от величины их поверхности. Уже по одной этой причине адгезия между такими поверхностями не может быть высокой, даже если бы в местах истинного контакта действовала мощная химическая или металличЁская связь. Однако адгезия ослабляется еще присутствием на твердых поверхностях адсорбционных пленок, через которые происходит взаимодействие поверхностей (рис. 2,14, б). Наличие таких пленок приводит к замене химических или металлических связей, которые могли бы возникнуть в местах контакта чистых поверхностей, значительно более слабыми силами Ван-дер-Ваальса. [c.79]

Адсорбщм ингибиторов на поверхности металла происходит в двойном злектрическом слое. На их адсорбцию существенно влияют величина й знак заряда металлической поверхности. Адсорбция нейтральных молекул ингибитора определяется силами межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса) ври.адсорбции ингибиторов, диссоциирующих на ионы, определяющим является электростатическое притяжение иона к заряженной поверздаости металла. Для переходных металлоб (железо, платина и др.) адсорбция ингибиторов усиливается возникновением химической связи между молекулами ингибитора и адсорбирующей поверхностью [4]. [c.109]

Для объяснения концентрационной зависимости коэффициентов активности в металлических и солевых фазах, было применено уравнение Ван-дер-Ваальса (см. гл. II, п. 4). Необходимые уравнения были выведены и обсуждены Ван-Лааром и Лорен-цом [380]. Были также рассмотрены системы с добавками других веществ [382, 378]. Концентрационные функции коэффициентов активности как металлической, так и солевой фазы содержат неизвестную постоянную Да. Необходимо определить эти константы, так же как и постоянную для закона действующих масс. Для их определения должны быть известны три пары молярных долей сосуществующих фаз Хд и Если эти константы известны, иногда может быть получено удовлетворительное аналитическое выражение для серии измерений в широкой области концентраций. Однако исследования Лоренца и его сотрудников часто подвергались критике. Кербер и Эльсен [164, 168, 176] оспаривали его экспериментальную методику. Вагнер и Энгельгардт [394] показали, что некоторые величины, приводимые Лоренцом и сотрудниками, находятся в полном противоречии с теплотами смешения, определенными Каваками [157, 158]. [c.150]

Дальнейшие расчеты теоретической хрупкой прочности были проведены с учетом особенностей сил связи в различных кристаллических структурах, для чего использовались различные потенциалы типа Морзе (ковалентные кристаллы), Борна с учетом сил Ван-дер-Ваальса (ионные кристаллы), Ленарда— Джонса и другие (см. гл. I). Эти уточненные расчеты Теоретической хрупкой прочности показывают, что для неметаллических кристаллов оценка Орована завышена примерно вдвое. Однако для металлических кристаллов она остается лучшим приближением. [c.280]

Пе останавливаясь на особенностях природы сил взаимодействия, отметим слеяуюптие виды связи частиц в твердых телах связь Ван-дер-Ваальса, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь и водородная связь [37, 74]. Наиболее универсальной является связь Ван-дер-Ваальса. Она возникает во всех без исключения случаях. Вместе с тем это наиболее слабая связь с энергией порядка 10" Дж/моль, характерной для мало устойчивых и легко летучих структур с низкими точками плавления. Ионная связь является типичной химической связью, широко распространенной среди неорганических соединений. К таким соединениям относятся интерметаллические соединения, например, карбиды и нитриды, а также окислы металлов, сульфиды и другие полярные соединения [278. Энергия ионной связи составляет 10 Дж/моль, что характерно для соединений с высокой точкой плавления. В некоторых металлах и во многих интерметаллических соединениях встречается ковалентная связь с энергией 10 Дж/моль. Металлическая связь, возникаюш,ая [c.17]

Аналогичным образом атомы элементов подгруппы VB образуют двуслойные пакеты, в которых каждый атом связан с тремя ближайшими соседями ковалентными связями. При объединении этих пакетов получается трехмерная структура, например ромбоэдрическая типа Л7, которая характерна для мышьяка, сурьмы и висмута (фиг. 6, е). Цепи в структуре типа AgH пакеты в структуре типа А-, связаны друг с другом относительно слабыми связями Ван-дер-Ваальса, на которые накладывается в незначительной степени металлическая связь. В результате получаются структуры, обладаюш ие значительной анизотропией физических свойств. Сложный характер расположения атомов в этих структурах затрудняет процессы пластической деформации (такие, как сдвиг, двойникование и т. п., см. гл. XIII и XVI и обусловливает значительно большую хрупкость элементов подгрупп VB и VIВ по сравнению с элементами, обладающими типичными металлическими структурами. [c.35]

Физически чистая или ювенильная [1] поверхность металла обладает особо высокой способностью к взаимодействию со смежной газообразной или жидкой средой, что приводит к адсорбции атомов и молекул среды на внешних и внутренних поверхностях металла. Существует физическая (обратимая) и химическая (необратимая) адсорбция, составляющие ряд ступеней взаимодействия среды с металлической поверхностью—от адсорбции, обусловленной силами Ван дер Ваальса (например, молекул поверхностно-активной смазки), до прямых химических реакций (например, окисления с образованием фазы РезОд на железе). [c.30]

Существуют физическая (обратимая) и химическая (необратимая) адсорбции, составляющие ряд ступеней взаимодействия среды с металлической поверхностью,— от адсорбции, обусловленной силами Ван дер Ваальса (например, молекул поверхностно-активной смазки), до прямых химических реакций (например, окисления с образованием фазы РегОд на железе). [c.36]

Чаще всего молекулярные кристаллы имеют моноклинную, ромбическую или триклинную сингонию реже- более высокосимметричные тетрагональную, гексагональную, кубическую (см. табл. 1.2). Силы Ван-дер-Ваальса не имеют направленного характера, так как мгновенный диполь образуется с каждой из соседних молекул. Структура кристаллов из неполярных или слабо полярных молекул должна определяться законами плотнейшей упаковки, что вообще характерно для ненаправленных связей, например, для металлической. В результате уплотнения увеличивается координационное число, а следова- [c.28]

Тип и прочность связи между атомами. Между атомами может быть четыре типа связей (рис. 1.1) полярная (молекулярная, Ван-дер-Ваальса), ионная (гетерополярная), ковалентная (гомео-полярная) и металлическая. При полярной связи не происходит электронного обмена между атомами и не требуется отрыва электрона от атома. В этом типе связи происходит поляризация зарядов — смещение электронов в одном направлении, что создает предпосылки для электромагнитного взаимодействия между двумя поляризованными атомами. Такая связь энергетически непрочна (показатель прочности 0,1 эВ). При ионной связи происходит электронный обмен — электрон переходит с одного атома на другой, при этом первый становится электроположительным, а второй электроотрицательным. Взаимодействие различно заряженных ионов определяет связь в кристаллах (8,5 эВ). При ковалентной связи также имеет место переход электронов с внешних обо-8 [c.8]

Механизм ранних стадий поглощения кислорода . Послед-ние исследования в области свойств поверхностей дали более ясное понимание того, каким образом кислород поглощается твердыми телами. Молекулы кислорода легко пристают благодаря действию обычных интермолекулярных сил (сил Ван-дер-Ваальса) к металлической поверхности, свободной от газа эта физическая адсорбция происходит почти мгновенно. Более медленно, но со скоростью, увеличивающейся вместе с температурой, кислород может вступать в химическое взаимодействие с металлическим основанием, вследствие обмена электронов между кислородом и атома.ми металла. Кислородная молекула должна получить некоторое количество энергии прежде, чем она сможет перейти в это состояние химической адсорбции ( хеми-сорбции , как большинство исследователей ее называет). Однако, если это происходит, кислород гораздо более прочно закрепляется, чем прежде Поверхность металла, покрытую химически адсорбированным кислородом, можно рассматривать как двухмерное химическое соединение, Кислород может диффундировать в металл через трещины в зернах или в пустотах между зернами или, если позволяет энергия, в самую решетку. В последнем случае получается уже трехмерная окисная пленка. Если существует такая форма окисла, которая может быть получена из металла просто проникновением кислородных атомов в существующую решетку, тогда сперва образуется псевдоморфная окисная (пленка. Она часто бывает неустойчивой и переходит, в некоторые другие формы окиси, в которых первоначальная структура решетки теряется. Пленка в этом случае будет утолщаться, как уже было указано, благодаря диффузии кислорода внутрь и металла наружу сквозь пленку. [c.108]

Мы видели в главе И, что энергия Ван-дер-Ваальса играет важную роль для галоидов таких металлов, как серебро и таллий, которые имеют только что заполненные /-оболочки. Иост и Нелеп исследовали энергию сцепления внедрбнных металлических ионов в кристаллах этого типа и нашли, что учбт ван-дер-ваальсовского члена может изменить знак разности Sj—sj, . Таким образом, они нашли, что в бромистом серебре, которое имеет структуру хлористого иатрия, поправка к sJ — s должна быть [c.582]

Рис. 3.1. Основные типы связей в кристаллах, а) Кристаллический аргон (ван-дер-ваальсова связь). Нейтральные атомы аргона образуют кристалл за счет слабых сил Ван-дер-Ваальса, действующих между ними и возникающих в результате флуктуаций в распределении заряда атомов, б) Хлористый натрий (ионная связь). Атомы щелочного металла 1 а отдали свои валентные электроны атомам галогена С1. Получившиеся при этом ионы образовали кристалл хлористого натрия за счет сил электростатического притяжения между положительными н отрицательными ионами, в) Натрий (металлическая связь). Валентные электроны атомов щелочного металла Ыа покидают свои атомы и образуют электронную жидкость , в которую погружены положительные ионы, г) Алмаз (ковалентная связь). Нейтральные атомы углерода образуют кристалл алмаза за счет перекрытия их электронных оболочек.

Делокализован 1ой связью обладают металлы. Мы рассмотрим ее в 6. Помимо данных трех основных типов химической связи —. металлической, ковалентно и ноннон — есть также другие, более слабые типы свяЗ 1 (связь ван дер Ваальса. между нейтральными молекулами или атомами инертного газа, водородная связь между атома.мп водорода в молекулярных кристаллах). Эти типы связи здесь рассматривать не будем. [c.14]

Если один и тот же атом (ион) в различных кристаллах образует разные типы химической связи, то у него будет несколько радиусов — ковалентный в кристалле с ковалентной связью ионный в кристалле с ионной связью металлический в металле ван-дер-ваальсов в молекулярном кристалле. Влияние типа химической связи можно проследить на следующем примере. В алмазе все четыре химические связи являются ковалентными и образованы sp -гибридами, поэтому все четыре соседа данного атома находятся на одном и том же расстоянии от него (d = 1.54 А) и ковалентный радиус углерода в алмазе будет равен 0.77 А. В кристалле мыщьяка расстояние между атомами, связанными ковалентными связями (d-i = 2.52 А), значительно меньще, чем между атомами, связанными силами Ван-дер-Ваальса ( 2 = 3.12 А), поэтому у As будет ковалентный радиус, равный 1.26 А, и ван-дер-ваальсов, равный 1.56 А. [c.53]

По уравнению (3) с увеличением а или Р возрастает работа отдира пленки гуттаперчи непосредственно от стеклянной или металлической пластинки (см. фиг. 4) и скорость отдира. Эксперимент тальное определение величины работы адгезии показало, что она в некоторых случаях равна 10 эрг1см . Такую высокую величину работы адгезии и особенно резкую зависимость W от скорости отдира невозможно объяснить действием сил Ван-дер-Ваальса, находящихся на уровне 10 —10 эрг см , или наличием химических связей при адгезии, так как в большинстве случаев при адгезии химическое взаимодействие между адгезивом и субстратом невозможно. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...