coolreferat.com.ua сторінка 1сторінка 2сторінка 3


«До питання про металевої

зв'язку в щільної упаковки

хімічних елементів »

Г.Г.Філіпенко

Гродно

АНОТАЦІЯ.


Зазвичай в літературі металева зв'язок описується, як здійснена за допомогою усуспільнення зовнішніх електронів атомів і не володіє властивістю спрямованості. Хоча зустрічаються спроби (див. Нижче) пояснення спрямованої металевої зв'язку т.к. елементи кристализуется в певний тип решітки.

У роботі «До питання про металевої зв'язку в щільної упаковки хімічних елементів» показано, що металева зв'язок в щільної упаковки (ГЕК і ГЦК) між центральноізбранним атомом і його сусідами в загальному випадку, імовірно, здійснюється за допомогою 9 (дев'яти) спрямованих зв'язків, на відміну від числа сусідніх атомів рівного 12 (дванадцяти) (координаційне число). Металева валентність елемента в його монокристалі і валентність цього елемента по кисню, водороду- різні поняття.

Введення.



Поки що неможливо в загальному випадку вивести з квантовомеханических розрахунків кристалічну структуру металу за електронною будовою атома, хоча, наприклад, Ганцхорн і Делінгер вказали на можливий зв'язок між наявністю кубічної об'ємно-центрованої грати в підгрупах титану, ванадію, хрому і наявністю в атомах цих металів валентних d - орбіталей. Неважко помітити, що чотири гібридні орбіталі спрямовані по чотирьох тілесним діагоналях куба і добре пристосовані для зв'язку кожного атома з його 8 сусідами в кубічної об'емноцентрірованной решітці. При цьому залишилися орбіталі направлені до центрів граней елементарної комірки і, можливо, можуть брати участь у зв'язку атома з шістьма його другими сусідами / 3 / стp. 99.

Перше координаційне число (К.Ч. 1) "8" плюс другий координаційне число (К.Ч. 2) "6" дорівнює "14".

Спробуємо пов'язати зовнішні електрони атома даного елемента зі структурою його кристалічної решітки, враховуючи необхідність спрямованих зв'язків (хімія) і наявність усуспільнених електронів (фізика), відповідальних за гальваномагнітних властивості.

Згідно / 1 / стр.20, число Z- електрони в зоні провідності, отримано авторами, імовірно, виходячи з валентності металу по кисню, водню і зобов'язане бути поставлене під сумнів, тому експериментальні дані по Холу та модулю всебічного стиснення близькі до теоретичних тільки для лужних металів. ОЦК решітка, Z = 1 не викликає сумнівів. Координаційне число дорівнює 8.

На простих прикладах покажемо, що на одну зв'язок у алмазу при щільності упаковки 34% і координаційній числі 4 припадає 34%: 4 = 8,5%.

У кубічної примітивної решітки щільність упаковки 52% і координаційне число 6 доводиться 52%: б = 8,66%.

У кубічної об'емноцентрірованной решітки щільність упаковки 68% і координаційне число 8 доводиться 68%: 8 = 8,5%.

У кубічної гранецентрованою решітки щільність упаковки 74% і координаційне число 12 припадає 74%: 12 = 6.16%, а якщо 74%: 9 = 8,22%.

У гексагональної решітки щільність упаковки 74% і координаційне число 12 припадає 74%: 12 = 6,16%, а якщо 74%: 9 = 8,22%.

Очевидно, що ці 8,66-8,22% несуть в собі якийсь фізичний зміст. Решта 26% кратні 8,66 і 100% гіпотетична щільність упаковки можлива за наявності 12 зв'язків. Але чи реальна така можливість?

Зовнішні електрони останньої оболонки або подоболочек атома металу утворюють зону провідності. Число електронів в зоні провідності впливає на постійну Холла, коефіцієнт всебічного стиснення і т.д.

Побудуємо модель металу-елемента так, щоб залишилися, після заповнення зони провідності, зовнішні електрони останньої оболонки або подоболочек атомного остова якимсь чином впливали на будову кристалічної структури (наприклад: для ОЦК решітки-8 "валентних" електронів, а для ГЕК і ГЦК - 12 або 9).

Очевидно, що для підтвердження нашої моделі необхідно порівняти експериментальні та теоретичні дані з Холу, коефіцієнту всебічного стиснення і т.д.




наступна сторінка >>