Связь межатомная (ионная, ковалентная

Связь межатомная (ионная, ковалентная. [c.1651]

При рассмотрении общих свойств твердой фазы следует исходить из химической классификации межатомных связей, согласно которой основными типами связей являются ионная, ковалентная, металлическая и вандерваальсова. Хотя проще и удобнее рассматривать однотипные связи, следует помнить, что это упрощенный подход и что чаще всего химические связи имеют промежуточный характер. [c.11]

Различают две группы межатомных и межмолекулярных связей, имеющих электрическую природу 1) физические (ван-дер-ваальсовские) и 2) химические (ионная, ковалентная, металлическая, водородная, донорно-акцепторная и их сочетания). Прочность химических связей (энергия, требуемая для разъединения вещества на отдельные молекулы, атомы или ионы) составляет десятки и сотни килоджоулей, а физических — доли и единицы килоджоуля. [c.433]

К керамическим материалам относятся химические соединения металлов с кислородом, углеродом, азотом, бором, кремнием и всевозможные их сочетания Ме(02, С, N2, В, Si). Ионно-ковалентный тип межатомной связи определяет специфичность физических и механических характеристик керамик высокие значения температуры плавления, модуля упругости, твердости, сопротивления ползучести низкие значения температурного коэффициента расширения и теплопроводности [c.243]

Наличием электронного газа объясняют и особый тип межатомной связи, присущей металлам. Основными типами межатомной связи в веществах являются ионная, ковалентная и металлическая. [c.87]

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]

Основными типами межатомной связи в веществах являются ионная, ковалентная и металлическая. [c.112]

Керамики в широком смысле слова можно определить кок неорганические вещества с ионной и ковалентной межатомной связью (оксиды, карбиды, нитриды и др.). [c.6]

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации. [c.22]

Скорость движения дислокации определяется скоростью термически активируемых атомных перестроек, происходящих в её ядре и направляемых полем а. По этой причине дислокац. П. к, чувствительна к типу межатомной связи. Чем слабее выражена её ковалентная составляющая, чем меньше локализованы электроны незаполненных оболочек, тем легче совершаются атомные перестройки, тем выше П. к. Наиболее пластичны металлы, наименее — ковалентные кристаллы. Кристаллы с ионной межатомной связью занимают промежуточное положение. Значит, роль играют и величина энергии связи кристалла и характер связи. Увеличение энергии связи затрудняет протекание термически активируемых процессов, снижает дислокац. П, к. [c.632]

Плотность существенно зависит от типа межатомной связи. Максимальную плотность имеют материалы с ненаправленными металлическими или ионными связями. Направленная ковалентная связь предопределяет менее плотное расположение атомов. [c.60]

Таблица 2.3. Физические свойства материалов с металлической, ковалентной и ионной межатомной связью

Опыты показывают, что найденное значение у ЮОО эрг/см правильно отражает порядок величины. Для веществ с ионным строением, модель которых была использована, поверхностная энергия измеряется обычно сотнями эргов на квадратный сантиметр. Теоретическими расчетами установлено, что для различных веществ значения поверхностной энергии лежат, как правило, в интервале от нескольких десятков (для органических соединений со слабым межмолекулярным взаимодействием) до нескольких тысяч эргов на квадратный сантиметр (для наиболее тугоплавких металлов и ковалентных кристаллов с очень прочными межатомными связями и соответственно большой величиной энергии сублимации, высокой твердостью и т. д.). [c.232]

При чистой ковалентной связи электронная плотность распределена совершенно симметрично между одинаковыми атомами, и ее центр симметрии располагается в середине межатомного расстояния. В чисто ионных соединениях распределение электронной плотности таково, что она в основном сосредоточена вокруг каждого иона и обладает (приближенно) сферической симметрией. В случае же промежуточной, ковалентно-ионной связи, логично предположить, что центр симметрии электронного облака смещен от середины межатомного расстояния к одному из соседних атомов. Величина этого смещения определяет степень ионности связи 6. Очевидно, что степень ионности связи должна быть пропорциональна разности электроотрицательностей. [c.60]

При- сварке давлением сближение поверхностей на межатомные расстояния достигается в результате пластической деформации металла в зоне сварки. В ряде случаев для очистки соединяемых поверхностей применяются специальные технологические приемы, например нагрев в вакууме или восстановительной среде, автовакуумная очистка и др. Образование соединения, равнопрочного основному металлу, обусловлено установлением физического контакта, химических связей (металлической, ионной, ковалентной или их сочетаний) между атомами соединяемых поверхностей, схватывание поверхностей и протеканием объемных процессов. [c.6]

Природа металлич. связи та же, что и ковалентной, т. е. обобществление внешних валентных электронов атомов, однако характер локализации этих электронов Hiion — они приблизительно равномерно заполняют всё межатомное пространство, образуя общий электрон-HMii газ , к-рый и осуществляет коллективное взаи.мо-действие с заряженными положительно атомами металла (рис. 2, в). Особый случай — т. н. электронные соединения (фазы Юм — Розери). Расстояние между атомами для трёх осн. типов сильной связи в кристаллах неорганич. соединений — ионной, ковалентной, металлической — составляет 0,15—0,25 нм, оно тем больше, чем больше электроновв атомах, образующих связь (т. е. чем больше их атомные номера Z). [c.516]

В молекулярных кристаллах атомы внутри молекул объединены прочными ковалентными связями, а атомы соседних молекул взаимодействуют за счёт более слабых ван-дер-ваальсовых сил, имеющих динольноо и дисперсионное происхождение (см. Межмолекулярное взаимодействие). Расстояние между атомами соседних молекул 0,35—0,4 нм. Во многих кристаллах связь имеет промежуточный характер, напр, в кристаллах силикатов она ионно-ковалентная, у полупроводников (Ge, Ga, As) связь в осн. ковалентная, но с примесью ионной и металлической. В нек-рых кристаллах (напр., лёд, органич. кристаллы) существует т. н. водородная связь (см. Межатомное взаимодействие). [c.516]

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ—межатомное взаимодействие, приводящее к образованию молекул или молекулярных соединений. X. с. отличается от др. межатомных взаимодействий тем, что при её возникновении происходит перестройка электронных оболочек связывающих атомов, X. с. осуществляется либо путём перехода одного или неск. электронов одного атома к другому (ионная, или э л е к -тровалентная, X. с.), либо обобществлением электронов парой (группой) атомов (ковалентная, или гомео-поляркая, X. с.). Устойчивость образующейся системы атомов (молекулы) объясняется тем, что её энергия меньше суммарной энергии свободных атомов разность этих энергий наз. энергией X. с она обычно —200— 1000 кДж/моль (2—10 эВ). [c.405]

Химическая связь в корунде имеет [19] комбинированный ионно-ковалентный тип. Расчеты эффективных зарядов в сферах атомов указьшают на частичную поляризацию электронной плотности в направлении А1-а О, причем вычисленная ионная формула А120з (АР - )2(0 )з резко отличается от принимаемой в ионной модели (А12 0з ). Причиной является наличие заметного вклада ковалентной составляющей химической связи, обусловленной эффектом гибридизации валентных орбит А1—О, табл. 6.2. Система ковалентных взаимодействий весьма анизотропна и отражает различия межатомных расстояний в координационных полиэдрах структуры корунда, рис. 6.4. [c.121]

Межатомные связи в а-ЗЮг имеют смешанный ионно-ковалентный тип. Ионная составляющая определена частичным переносом зарядовой плотности в направлен 81 -э О. Оценки величин эффективных зарядов атомов кислорода и кремния в ПМ ЗЮ,, проведенные в рамках несамосогласованной [25] и самосогласованной [30] схем расчетов, оказались достаточно близкими, табл. 7.2. Согласно [30], ионная формула а-кварца имеет вид (81+2,60) (0-1,30) значительно отличается от принимаемой в рамках ионной модели (81 " )(0 )2, свидетельствуя о весьма существенной роли эффектов гибридизахщи. Наглядно картину формирования ковалентного смешивания внешних состояний 81 и О можно проследить на контурных картых зарядовой плотности а-8102, приводимых на рис. 7.3. [c.156]

Металлокерамические или кермегные покрытия, приближаются по своим свойствам либо к металлическим, либо к керамическим. Соответственно среди них различают металлоподобные и керамо-подобные покрытия. В первых превалируют металлические связи, во вторых — ковалентные и ионные. В металлосиликатных покрытиях действуют одновременно металлические, ковалентные и ионные межатомные связи. [c.140]

Все эти соединения Ое, 5п и РЬ имеют ионно-ковалентную связь и полупроводниковые свойства. Рассматривая для РЬ5е значения межатомных расстояний [c.18]

Выделенная многочисленная группа соединений проявляет полупроводниковые свойства. Межатомная связь в этих соединениях представляет собой комбинацию ковалентного и ионного типов связи с преимуществом ковалентного. Соединения этой группы кристаллизуются в структуры типа сфалерита или вюртцита, в которых Z = 4. Ко второй, небольшой, группе относятся соединения с преимущественно ионным типом [c.61]

Деление веществ по преимущественному характеру межатомной связи (ионная, ковалентная, металлическая) соответствует их качественному делению на диэлектрики, полупроводники и металлы, поскольку характер химической связи определяет физические свойства материалов. Естественно, поэтому предпринимались и предпринимаются многочисленные попытки установить корреляцию между важнейщими параметрами полупроводниковых материалов (щириной запрещенной зоны Eg, подвижностью носителей заряда р, теплопроводностью к) и их кристаллохимиче- [c.65]

По типу пространственного распределения электронов и межатомной связи различают металлы, в которых осуществляется металлическая связь, ковалентные, ионные и молекулярные кристаллы, характеризуемые соответственно ковалентной (гомеополяр- [c.96]

Примерами веществ, которые можно отнести к одному иа указанных типов, являются легкие щелочные металлы (Li, Na) для металлов, элементы IV группы таблицы Менделеева С, Sil. Ge для ковалентных кристаллов, соединение iNa l для ионных кристаллов, твердые инертные газы для молекулярных кристаллов. В большинстве кристаллов реализуется комбинация указанных типов пространственного распределения электронов и межатомных связей. Однако и для них выделение соответствующей доли, например, ионности , ковалентности и т. д. полезно при проведении физико-химического анализа вещества. [c.98]

В зонах фактического касания поверхности сближаются на такие расстояния, при которых между частицами (атомами, ионами, молекулами), входящими в состав твердых тел, проявляются микроскопические межатомные, межмолекулярные, а также макроскопические (силы Лившица) взаимодействия. Можно считать, что эти силы имеют электрическое происхождение. В результате их действия в зонах фактического касания могут образоваться межатомные (ковалентная, ионная, металлическая) или меж-молекулярная связи, обусловленные дисперсионными, ориентационными или индукционными силами. Обычно связи возникают не между самими контактирующими твердыми телами, а между пленками, покрывающими их поверхности. Строение этих пленок, появляющихся в результате физической адсорбции и хемосорбционных процессов, сложное. При относительном скольжении образованные связи разрушаются и возникают вновь. Генерируемое при этом сопротивление относительному скольжению называют молекулярной составляющей силы трения. Общая сила трения будет равна сумме сил трения, возникающих на единичных микроконтактах. Л1олеку-лярную составляющую силы трения, возникающую в зоне касания произвольной микронеровности, вычислить теоретически невозможно вследствие сложности строения и химического состава пленок, покрывающих поверхности твердых тел. Ее приближенно определяют следующим образом [c.190]

В водородной связи атом водорода соединен с двумя другими атомами. Правила возникновения межатомной связи предполагают, что у атома водорода, использующего только 15-орбиту для межатомного взаимодействия, не могут возникнуть две ковалентные связи. Объяснение образования водородной связи базируется на полярной природе связей F-H, 0-Н, N-H. Например, в молекуле НзО электронная пара, образующая связь в группе 0-Н, смещена к ядру кислорода и удалена от ядра водорода. Такой частично ионный характер связи 0-Н ведет к тому, что атом водорода приобретает некоторый положительный заряд, а это позволяет электронам другого атома О приблизиться к протону, если даже протон уже связан. Образуется вторая, более слабая водородная связь (на рис, 2.4 для молекулы воды ковалентная связь обозначена сплошными линиями пересекающихся орбит атомов кислорода (большие кружки) и водорода (маленькие кружки), а водородная - изтосгирной линией). [c.29]

Характер разрушения керамических материалов в зависимости от их фазового состава различен. Их разрушение при сжатии, изгибе или растяжении происходит либо по телу стекловидной фазы, либо по кристаллам. В некоторых случаях в материалах чисто кристаллического строения разрушение происходит по границам зерен без нарушения их -целости. В керамике кристаллического строения прочность связана с энергией кристаллической решетки данного вещества, с межатомными силами. Если керамика, например муллитокремнеземистая и стеатитовая, содержит значительное количест--во стекловидной фазы, то разрушение обычно происходит в первую очередь по стеклу, обладающему меньшей прочностью. Однако в некоторых случаях при минимальном содержании стекловидной фазы, находящейся в сжатом упрочненном состоянии, первоначальное разрушение может произойти и по телу кристалла. Прочность бездефектного тела связана с силами внутриатомной связи. В большинстве керамических материалов наиболее прочная связь — ионная. Однако для некоторых бескислородных материалов характерна ковалентная связь. В реальных керамических материалах имеется большое количество дефектов как на микро-, так и на макроуровне, приводящих к концентрации напряжений. [c.6]

Качественно соотношение между полярностью связи и прочностными свойствами можно проиллюстрировать (рис. 3.3), сравнив распределение зарядовой плотности (р) вдоль линий межатомной связи в алмазе, Р-Сз144 и ВЫ. Видно, что Р СзЫ4 занимает промежуточное место между чисто ковалентным кристаллом — алмазом и нитридом бора, для которого характерны поляризация р в направлении В N и заметная роль ионной составляющей в об- [c.70]

Основные типы межатомной связи. Суш,ест-вует четыре типа такой связи металлическая, ковалентная, ионная и вандервальсовская. [c.15]

Ковалентный межатомный тип связи, встречающийся у металлов, осуществляется парами валентных электронов, которые одновременно принадлежат двум соседним атомам (ионам), находящимся в узлах решетки (фиг. 5, б). Каждый атом стремится к пополнению своей наружной оболочки сверх находящихся там первб начально п-валентных электронов до 8-ми валентных электронвв. [c.16]

При нагревании материала вследствие увеличения подвода энергии частота колебания атомов и межатомные расстояния увеличиваются. На рис. 6.4 показана зависимость энергии взаимодействия двух атомов от расстояния между ними. Если бы потенциальная яма между парой атомов имела точно параболическую форму даже при больших амплитудах колебания, то среднее отклонение двух атомов должно было бы быть одним и тем же, т. е. силы взаимодействия между атомами были бы гармоническими . Твердое тело, для которого характерен только гармонический характер колебания атомов, не должно расширяться при повышении температуры. Причиной теплового расширения является асимметричность кривой энергия взаимодействия — расстояние между атомами и, следовательно, ангармонический характер колебаний атомов в твердом теле. Это означает, что полуамплитуда подъема больше полуамплитуды спада колебаний. Проводя горизонтальные линии на рис. 6.4, можно наглядно показать различие средних значений энергии и, следовательно, различие температур. Увеличение энергии приводит к увеличению среднего расстояния между атомами (линия АВ) и твердое тело должно расширяться. Величина термического расширения зависит от энергии межатомного взаимодействия, т. е. от крутизны и ширины потенциальной ямы. При наличии прочных ковалентных связей, например в алмазе или карбиде кремния или в ионных телах с малым радиусом и высоким зарядом ионов, коэффициент термического расширеня будет низким. В этих случаях наблюдается быстрое изменение потенциальной энергии в зависимости от расстояния между атомами. Для молекулярно-кристаллических тел или полимеров со слабым меж- [c.246]

В зависимости от типа межатомной связи (металлическая, ковалентная, ионная) эффективный радиус атома-иона может изменяться почти в два раза. Формула для расчета радиуса атома, находящегося в окружении п атомов, предложена Полингом [14] 7 1) — [c.288]

Особенности кристаллического строения железа и марганца существенно влияют на характер межатомных связей. У большинства металлов межатомная связь определяется газом свободных электронов, омывающих ионные остовы, у марганца сильнее проявляются ковалентные связи, причем они сохраняются и в смешанных железомарганцевых кристаллах. Ковалентная связь осуществляется парами эквивалентных электронов с антинараллельными спинами, принадлежащими одновременно двум соседним-атомам. Развитие ковалентной связи способствует уменьшению компактности кристаллической решетки (табл. 3) и сильно влияет на механические свойства кристалла. [c.17]

В работе [188] приведены данные по сравнительному влиянию на адгезию пленок меди на поверхности алюминия ионов Ne и Не с энергией 3,2 10 Дж. Электронные потери этих ионов примерно одинаковы, а смещения атомов в ядерных столкновениях значительно интенсивнее в случае более тяжелых ионов неона. Бомбардировка гелием вызвала лишь незначительное увеличение адгезионного взаимодействия, тогда как бомбардировка неоном привела к увеличению адгезии в 20 раз. Интерпретация Э1их данных оказалась не простой, поскольку исследование границы не обнаружило заметного перемешивания меди и алюминия. Предполагается, что атомы на границе перемеш аю1 ся в основном параллельно поверхности. Следствием перемещения являются более совершенный контакт поверхностей и увеличение числа межатомных связей. Роль электронных возбуждений рассматривается в работе [219]. Экспериментальные данные свидетельствуют об улучшении адгезии в условиях незначительности процессов, связанных с упругими взаимодействиями в области межфазной границы. Однако в случае металлов, обладающих газом коллективизированных электронов, значение электронных возбуждений в обеспечении адгезии не слишком убедительно. Более вероятно влияние этого вида возбуждений в случае контакта ковалентных и особенно ионных кристаллов. Вместе с тем эксперименты проведены в основном без принятия специальных мер для очистки поверхностей от окислов и других поверхностных соединений и адсорбционных слоев. В этих условиях роль электронных возбуждений может оказаться существенной. [c.149]

Кристаллическое строение и свойства упрочняющих фаз и прежде всего тугоплавких высокомодульных карбидов, нитридов, оксидов, боридов переходных металлов также обусловлены электронным строением их атомов и физической природой межатомных связей. Исключительно высокие характеристики прочности решетки этих соединений — экстремальные температуры плавления, теплоты образования, чрезвычайно высокие твердость и прочность — представляют прямое следствие образования сильных коротких.ковалентных связей металл — эле1у1ент внедрения, возникающих вследствие перекрытия остовных оболочек ионов. Металлические связи между соседними атомами, возникающие в металлической подрешетке, дополнительно укрепляют структуру таких соединений. Особо важную роль для дисперсионного упрочнения тугоплавких металлов V—VI групп играют карбиды, нитриды, оксиды и бо-риды металлов IV группы. [c.4]

Для взаимодействия легких элементов — углерода, азота, кислорода, бора с переходными металлами [91—931 характерно образование твердых растворов внедрения легких элементов в металле, отсутствие растворимости металлов в этих неметаллических элементах и возникновение тугоплавких промежуточных фаз, имеющих, как правило, при характерной ионной структуре типа Na l доминирующий ковалентный тип связи с некоторой металлической компонентой. Природа межатомных связей в карбидах, нитридах, окислах, боридах переходных металлов и характер взаимодействия углерода, азота, кислорода и бора с атомами металла в твердых растворах внедрения подвергались широкому обсуждению, причем установлены принципиальные различия между соединениями и твердыми растворами, образуемыми легкими элементами, однако иногда без достаточных оснований эти соединения и растворы отождествляют, называя фазами внедрения [92[. [c.81]

Согласно адсорбционной теории адгезия объясняется действием межатомных (химических) и/или межмолекулярных (ван-дер-ваальсовых, физических) сил, имеющих электрическую природу. В результате действия этих сил образуются различные связи диполь-диполь, диполь-индуцированный (наведенный) диполь, водородная связь, ионная связь, координационная связь, ковалентная связь и др. Вместе с тем ДеБрейне образование химических связей на границе клеевой слой-субстрат считал маловероятным. Современные данные опровергают это положение. Имеется много доказательств образования химических связей между клеевым слоем и соединяемым материалом, между покрытием и подложкой [45, с. 250 46, с. 20 [c.449]

Поэтому возможно чисто формально приписать каждому атому в данном валентном состоянии определенный атомный, или ковалентный радиус (в случае И0НН1.1Х соединений — ионный радиус), характеризующий ра.змеры электронной оболочки атома (иона), образующего химич. связь. В отличие от понятия межатомного расстояния в М., понятия ковалентный [c.281]

Одцако известно [15], что силы связи Ре—С превосходят силы связи Ре—Ре вдвое. Учитывая специфические свойства карбидов, а именно высокую твердость и хрупкость, разумно предположить, что связи Мг—С имеют гомеоиолярную природу. К аналогичным выводам, основанным на учете фи-зико-химических свойств карбидных фаз, приводят результаты исследования Т1С и УС [16]. По предположению В. Г. Григоровича [17], атом углерода, захватив четыре свободных электрона нз электронного газа субрешетки железа, превращается в анион С с внешней ортогональной оболочкой р . Взаимодействие шести р-орбиталей этого иона с шестью -орбиталями ионов Ре (расположенных в углах трехгранной призмы) приводит, согласно данным [17], к образованию шести ковалентных связей Ре—С. Но, как справедливо отмечено в работе [18], даже призматические, т. е. наибольшие норы в субрешетке железа, слишком малы для размещения аниона С ". В своей последующей работе [19] В. Г. Григорович приписывает углероду захват двух электронов, считая, что со стороны углерода в организации направленных связей участвуют четыре валентных 2 2р и два захваченных на 2р-уровень электрона. Однако размеры аниона С " также превышают объем призматической поры. Не менее важен конкретный учет межатомных расстояний. [c.173]

Обычно металлические радиусы много больще, чем ионные радиусы, однако не столь значительно отличаются от ковалентных радиусов тех же элементов, хотя и все без исключения больще ковалентных. Больщая разница в величинах металлических атомных и ионных радиусов одних и тех же элементов объясняется тем, что связь, обязанная своим происхождением почти свободным электронам проводимости, не является сильной (отсюда наблюдаемые относительно больщие межатомные расстояния в рещетке металлов). Существенно меньщую разницу в величинах металлических и ковалентных радиусов одних и тех же элементов можно объяснить, если рассматривать металлическую связь как некоторую особенную резонансную ковалентную связь [15,20]. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...