Основные свойства ковалентной связи

Основные свойства ковалентной связи 37 [c.37]

В случае максимальной адгезии полимера к минеральному наполнителю при наличии стабильных ковалентных связей между ними механические свойства композита могут значительно ухудшиться И 3-за различия коэ ффициента линейного термического расширения компонентов. По этой причине основные представления о химии поверхности, с помощью которых можно определить адгезию полимера к наполнителю, неприменимы для оценки эксплуатационных характеристик композитов. [c.212]

Проявление различных связей зависит от свойств среды. В газовой и жидкой средах адгезия обусловлена главным образом меж-молекулярными и донорно-акцепторными связями. Ионные и ковалентные связи наблюдаются сравнительно редко и мало оказывают влияние на адгезию. Кулоновские силы действуют в основном в газовой (воздушной) среде. В жидкости, имеющей электролиты, которые являются проводниками, влияние кулоновских сил на адгезию вследствие утечки зарядов ничтожно. В жидкой среде появляются дополнительные силы, связанные с расклинивающим действием тонкого слоя жидкости между адгезивом и субстратом, что приводит к снижению адгезии [1]. [c.16]

При непосредственном соединении металлов с керамиками, имеющими в составе кислые окислы, координационно-ковалентная связь легче образуется тогда, когда на поверхности металла создан тонкий слой низших основных окислов, обладающих донорными свойствами. [c.8]

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]

По наиболее существенному для ироцессов, связанных с изменением свойств материалов, критерию (природе сил связи между атомами или ионами и соответствующей кристаллической структуре) различают три основных класса кристаллических твердых тел металлы, ионные кристаллы и ковалентные кристаллы. [c.36]

По современным научным воззрениям не только органические, но и неорганические неметаллические материалы имеют полимерное строение. Ковалентные, ионные и дисперсионные химические связи в полимерных материалах исключают наличие в объеме тела подвижного электронного газа, образующего металлическую связь и легко переносящего тепловую и электрическую энергию. Поэтому одним из основных отличий неметаллических материалов от металлов, сплавов и графита имеющего также металлическую связь между плоскостями кристаллической решетки) являются их тепло- и электроизоляционные свойства. [c.7]

Механические свойства полимеров во многих отношениях принципиально отличаются от свойств металлов. Большинство из этих различий можно связать с характерными особенностями структуры этих двух классов материалов. Основная отличительная черта полимеров состоит в том, что их молекулы представляют собой длинные цепи ковалентно связанных атомов. Один из простейших примеров — полиэтилен, молекулы которого состоят из повторяющихся единиц — СН2 —, его получают полимеризацией этилена —СН2=СН2. [c.7]

Свойства кристаллов при повышении температуры в значительной степени определяются внутренними силами взаимодействия между узлами кристаллической решетки. Природа внутренних сил может быть различной. Различают четыре основных вида связей в кристаллических решетках ионную, ковалентную, молекулярную и металлическую. [c.125]

Химическая связь элементов в соединениях - ионно-ковалентная. При переходе от соединений с серой к соединениям с теллуром доля ионной связи уменьшается, соответственно изменяются и свойства соединений, определяемые прочностью химической связи температура плавления, ширина запрещенной зоны и др. Основные электрофизические характеристики халькогенидов элементов ПЬ подгруппы представлены в табл. 15.7. [c.659]

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]

Подробное исследование основных свойств расплавленного теллура было проведено Кабане и Фриделем [34]. Их заключения в значительной степени основаны на нейтронографических исследованиях Турана и Брейля [244, 245], обсуждавшихся в гл. 3, 5, которые показывают, что при умеренных температурах атомы Те связаны в основном тремя ковалентными связями с соседними атомами. В рамках модели молекулярных орбита-лей, обсуждавшейся в гл. 5, 3, третья ковалентная связь приводит к тому, что электрон занимает антисвязывающие ст -со-стояния, которые образуют зону проводимости Те. Поэтому Кабане и Фридель предложили считать, что лежит в зоне проводимости, что находится в соответствии с отрицательными значениями коэффициента Холла. Они также провели подробный анализ данных по сдвигу Найта и пришли к заключению, что его значение согласуется со значением Л (Е/), принятым в их модели. Предполагается, что среднее координационное число 2 уменьшается до значений меньше 3 при Г<500°С [34, 245], но эта тенденция, по-видимому, меньше, чем предполагалось вначале, поскольку Туран [243] недавно-обнаружил, что г = 2,85 при 403 °С. Переход с повышением температуры от образования связей с двумя соседними атомами к образованию трех валентных связей Кабане и Фридель приписали возрастанию энтропии. [c.174]

Названные специфические свойства, по-существу, обусловлены наличием в металлах свободных электронов. Металлическая связь возникает при взаимодействии атомов электрополоэ/сительных элементов, внешние валентные электроны которых связаны с ядром относительно слабо. При образовании твердого состояния в результате перекрытия волновых функций металлических атомов (например, атомов Na) движение электронов, как и в случае ковалентной связи, претерпевает радикальное изменение, и электроны обобществляются. При этом каждая соседняя пара электронов предпочла бы образовать молекулу, с тем чтобы поделить себя между двумя атомами. Но у кал<дого атома Na в твердом состоянии имеется в среднем восемь соседей и только один валентный электрон,, который должен быть поделен с каждым из этих соседей. В отличие от случая ковалентной связи, когда пара электронов, в основном, курсирует между двумя соседними атомами, коллективизированному электрону в металле приходится совершать довольно сложный путь, посещая по очереди каждый атом (положительный ион) твердого тела. В описанной ситуации все ионы обладают всеми электронами вместе, а электроны могут свободно перемещаться от одного иона к- другому. [c.82]

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]

Можно отметить два основных фактора, обусловливающих свойства гидрофобиза-тора. Только те соединения, поверхностно-активные группы которых содержали по крайней мере один атом серы или селена, имеющий свободные валентные электроны и способный поэтому к образованию ковалентной связи, могли удерживаться на поверхности в течение довольно длительного времени. Например, соединение ( ieHarjSOa йыло в указанном отношении совершенно неэффективным, в то время как соединение ( i8Ha7)SO было достаточно стойким. [c.141]

Электрофизические свойства керамики самым тесным образом связаны с составом и структурой кристаллических фаз, образующих данный вид керамики, с составом /стекловидного вещества и соотношением кристаллической и стекловидной фаз в керамике. Кристаллические фазы керамических материалов в подавляющем большинстве случаев характеризуются преимущественно ионными связями. Ковалентные связи присущи лишь определенным классам соединений, в основном некоторым бескис- [c.15]

Взаимодействие ядра и электрона в атоме Электронная структура атома Особенности электронной структуры переходных элементов Межатомная связь в мопенулах гомеололярная или ковалентная связь] Основные типы связи в твердых телах Металлическая связь Особенности электронной структуры м связи в переходных металлах Электронная структура и свойства металлов [c.9]

Основное условие создания конструкций — жесткость и устойчивость материала. Важным свойством последнего является удельный модуль упругости (отношение модуля упругости к плотности). Промышленные материалы, такие, как сталь, алюминий, титан и стекло, имеют близкие значения удельного модуля упругости. Органические материалы характеризуются более низкими величинами отношения модуля упругости к плотности. Для повышения удельного модуля упругости конструктор вынужден в основном использовать материалы с более низкой плотностью и увеличивать размер сечения, чтобы обеспечить жесткость при изгибе без превышения массы. Однако для ряда конструкций этот выбор практически невозмон ен и требуется материал, обладаю-ш,ий повышенным отношением модуля упругости к плотности. Бор и углерод, которые обладают ковалентной связью, имеют более высокий удельный модуль (15 X 10 см) по сравнению с материалами, которые имеют металлическую или ионную связь. Другие материалы, имеющие высокую долю ковалентной связи, такие, как карбид бора, карбид кремния, окись алюминия, также обладают высоким удельным модулем упругости. [c.12]

Электрические свойства кристаллического твердого тела определяются его зонной структурой, т. е. спектром разрешенных энергетических состояний его электронов, и степенью заполнения этих зон. В кристаллическом кремнии при нулевой температуре валентные электроны (по четыре от каждого атома) заполняют всю валентную зону , отделенную от пустой зоны проводимости энергетической щелью шириной примерно в 1 эБ. В элементарных полупроводниках германий и кремнии модао проследить происхождение запрещенной зоны из ковалентных связей между атомами валентная зона образуется связанными состояниями с более низкой энергией, а зона проводимости —высоколежащими антисвязанными состояниями 1) Поскольку дальнейшее увеличение кинетической энергии электронов, находящихся в заполненной зоне, невозможно, оказывается, что в основном состоянии кристалла подвижные носители заряда отсутствуют, так что при Т— 0 кристалл является диэлектриком, [c.127]

Строение и свойства нук-ленновых кислот. Различают 2 типа И. к. р и б о н у к л е и н о в ы е кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые к и с лоты (ДНК). Основные активные 1 ом-поненты Н. к. — пуриновые основания адепин (А) и гуанин (Г), и пиримидиновые основания цитозин (Ц), у р а ц и л (У) и т и м и н (Т) (рис. 1) У отличается от Т только тем, что в У группа СНз заменена на атом Н. В состав РНК входят А, Г, Ц, У в ДНК основание У заменяется на Т. Кан дое основание связано ковалентной связью с соответствующим пентозным сахаром в молекулах РНК — с р и б о 3 о й, в молекулах ДНК — с д е з о к с и о и- [c.444]

В этом случае полное число электронов, участвующих в формировании химических связей у элементарного бора, будет равно 5. Этому предположению соответствует значительно более сложная по сравнению с другими элементарными полупроводниками кристаллическая структура бора, основной структурной единицей которой являются икосаэдриче-ские группы Bi2 (правильные двадцатигранники, в которых каждый атом имеет пять соседей, см. рис. 2.18). Существует несколько полиморфных модификаций бора, среди которых полупроводниковыми свойствами обладают только ромбоэдрические модификации бора (метастабильная а-форма и стабильная /3-форма). Элементарная ячейка а-В состоит из 12 атомов, а ячейка /3-В — из 105 атомов. Бор химически инертен и обладает твердостью, близкой к твердости алмаза. Это обусловлено образованием прочных ковалентных связей (расстояние В-В равно 1.71 А) и трудностью их разрыва, что определяет и высокую температуру кипения данного вещества. [c.52]

Анализируя химическую связь в полупроводниках, Музер и Пирсон [25] ввели понятие о некоторой специфической полупроводниковой связи ,основной составной частью которой является ковалентная связь, обеспечивающая полупроводниковые свойства кристаллов. Они пришли к выводу, что для образования этой связи в элементарных полупроводниках необходимо наличие полностью заполненных 5- и р-орбиталей в валентных оболочках всех атомов. В полупроводниковых бинарных соединениях достаточно, чтобы хотя бы один из двух связанных атомов обладал заполненными 5- и р-валентными орбиталями. Присутствие пустых металлических орбиталей у другого атома, входящего в состав соединения, не уничтожает полупроводниковых свойств, если эти атомы не связаны друг с другом. Связи в полупроводниках должны образовывать одно-, двух- или трехмерную решетку, простирающуюся на весь кристалл. [c.72]

Расчет энергии связи в кристаллах — безусловно, квантово-механическая задача. Тем не менее установлено, что для некоторых типов твердых тел в достаточно хорошем приближении энергия связи может быть определена и на основе классического рассмотрения. К таким относятся кристаллы, распределение зарядов в которых может быть представлено в виде совокупности периодически расположенных точечных зарядов (ионов) или диполей. Возникающие в этих случаях типы связи называют соответственно ионной или ван-дер-ваальсовой (иногда — дипольной). В то же время сведение квантовомеханической задачи к классической оказалось невозможным в случае, когда плотность электронов в межионном пространстве достаточно велика, и электроны нельзя рассматривать как включенные в точечные (или почти точечные) ионы. Методы определения характеристик связи и физических свойств кристаллов с таким распределением электронов основываются непосредственно на квантовой теории (включая квантовую статистику). Анализ показал, что основными типами связи в этих случаях являются металлическая, характеризующаяся в первую очередь отсутствием направленности, и ковалентная, важным признаком которой является направленность. Помимо этого в последние годы выделяют в особый YHn водородную связь, имеющую важное значение при рассмотрении биологических соет динений. [c.20]

В работе [269] с учетом трения решетки рассмотрены некоторые свойства интерметаллида NisAl, в котором действуют как ковалентные, так и металлические связи. Соединение представляет практический интерес, поскольку является основной упрочняющей фазой в никелевых жаропрочных сплавах. [c.288]

В последующих двух главах изложены вопросы структуры и свойств твердых растворов и промежуточных фаз. В них приводится описание основных типов твердых растворов, анализируются факторы, влияющие на способность металлов к образованию твердых растворов, рассматриваются процессы возникновения дальнего и ближнего порядков, дается анализ кристаллической и электронной структур основных типов промежуточных металлических фаз. В свое время эти вопросы были достаточно подробно освещены в нашей литературе [2]. В настоящей книге структура и свойства различных фаз рассмотрены на основе более современных теоретических представлений. Не все вопросы изложены здесь достаточно глубоко. Недостаточно освещены, в частности, структура и свойства промежуточных фаз внедрения, играющих важную роль в технике. Нельзя согласиться с тем, как Дж. Верник трактует природу сил связи в этих фазах. В соответствии с его концепцией связь между атомами металла и метал-лоида носит ковалентный характер. Я. С. Уманским было деталь-Ж азра отано представление о преимущ венно металди ском [c.8]

При всем различии состава и свойств высоко-угле-родисгых фаз чугуна — графита и цементита их объединяет сходное слоистое строение, обусловленное гетеродесмичностью межатомных связей. Это определяет похожую пластиновидную форму кристаллов графита и цементита и принципиально одинаковое влияние скорости охлаждения на их морфологические особенности. Основным результатом указанного выше влияния является разветвление (расщепление) при росте. Оно выражено слабее при кристаллизации первичного цементита. Этого следовало ожидать при количественном сопоставлении анизотропии межатомной связи в графите (ковалентная—поляризационная) и в цементите (ковалентная—металлическая). [c.73]

Разорванные связи на поверхности ковалентных кристаллов проявляют акцепторные свойства. Захват электрона на такие центры приводит к образованию двухэлектронных состояний типа Б на рис.5.2,5. Электроны в них могут находиться в синглетном и три-плетном состояниях (Б , Б2). В случае дисперсных частиц графита прямыми измерениями статического парамагнетизма удалось показать, что на поверхности в основном присутствуют диамагнитные состояния Б]. "Распаривая" двухэлектронное состояние путем адсорбции атомов И и О удалось доказать (рис.5.2,в), что на поверхности при этом возникает сигнал ЭПР от я-электронов, локализованных около С-Н (С-О) связей, причем отношение ширин линий ДН этих сигналов точно соответствует отношению ядерных моментов протона и дейтрона = 3,25 . Аналогичное доказательство присутствия на поверхности Ое состояний Б1 было получено "распариванием" спинов при адсорбции акцепторных молекул парабензохинона (я-Бх) наблюдался широкий сигнал от разорванной связи Ое и узкий от радикала я-Бх. В случае 51 в пользу образования состояний Б говорят данные по адсорбции кислорода (7.3.2). [c.156]

При рассмотрении твердого тела, в котором основную роль играют ионные связи, такого, как, например, кристаллы 2пО или С(18, распределение потенциала над поверхностью можно определить точно таким же способом, как и в случае щелочно-галоидных кристаллов (см. приложение В). Для этого необходимо оценить эффективный ионный заряд. В случае некоторых пьезоэлектрических полупроводников Берлинкурт и др. [35] сумели точно оценить эффективный заряд ионов, их результаты приведены в табл. 3.6. Как видно из таблицы, лишь 2пО обладает ярко выраженными свойствами тела с ионными связями. Обычно наиболее трудно рассчитать поле поверхности для промежуточных случаев. Поэтому представляется целесообразным рассматривать окислы как ионные структуры, а большинство других полупроводников считать ковалентными. [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...