Направление - переход - электрон
Cтраница 2
Это предположение служит основой модели электронного перехода Демпси и некоторых других. Вместе с гипотезой Демпси о направлении перехода электронов это предположение используется при сопоставлении температур плавления, величин электросопротивления и других характеристик карбидов и нитридов и переходных металлов. [16]
 |
ЗО. Схема коррозии оцинкованного и луженого железа. [17] |
Во втором ( Б, рис. XIV-ЗО), начиная от поврежденного места, происходит дальнейшее ржавление железа под остающимся неизменным слоем олова. Оперенными стрелками на обеих схемах рис. XIV-ЗО показано направление перехода электронов в соприкасающихся металлах. [18]
Таким образом, согласно модели Эрна и Свитендика [48], электронный переход мал и фактически может происходить в противоположном направлении. В итоге мы приходим к выводу, что на основании изучения только лишь рентгеновских спектров эмиссии нельзя сделать однозначного заключения о степени и направлении перехода электронов. Для интерпретации данных рентгеновских спектров были использованы две зонные модели с различными исходными посылками, и обе они, по-видимому, одинаково хорошо согласуются с экспериментом. [19]
Для окислов w - типа ( V20e, ZnO) концентрация свободных электронов в приповерхностном слое будет уменьшаться вследствие перехода электрона от твердого тела к хемосорбированной молекуле. Для окислов р-типа ( NiO, Cu20) концентрация дырок в слоях, расположенных вблизи поверхности, будет возрастать при хемо-сорбции акцепторных молекул. Направление перехода электрона зависит от положения уровня Ферми в кристалле и энергетического уровня хемосорбированной молекулы. Положение уровня Ферми определяет концентрацию дырочного и электронного газа на поверхности. При хемосорбции, когда электрон или дырка из твердого тела переходит на адсорбированную молекулу, поверхность полупроводника заряжается, и в приповерхностном слое возникает объемный заряд противоположного знака. Вследствие искривления зон положение уровня Ферми на поверхности кристалла сдвинуто по сравнению с положением его в объеме на величину Ае. Такое изменение положения уровня Ферми сопровождается изменением концентрации свободных электронов и дырок и вызывает изменение электропроводности Дет; чем больше Ае, тем больше ACT. Работа выхода электрона ф - есть расстояние от уровня Ферми до уровня, соответствующего значению потенциала в пространстве над твердым телом. Работа выхода электрона изменяется в зависимости от степени заполнения поверхности адсорбированными молекулами. Увеличение работы выхода наблюдается при адсорбции акцепторных, а уменьшение - при адсорбции донорных молекул на поверхности полупроводника. [20]
В случае окислов л-типа, например ZnO, CdO и TiO2, концентрация свободных электронов в слое, прилегающем к поверхности, будет уменьшаться с переходом электронов от окисла к хемосорбированному кислороду. Для окислов р-типа, например Cu2O, NiO, CoO, концентрация дырок в области, близкой к поверхности, будет возрастать с ростом хемосорбции электроотрицательного газа. Для газов типа СО или Н2О, отдающих при хемосорбции электроны полупроводнику, следует ожидать обратных эффектов. В каждом отдельном случае направление перехода электрона зависит от относительного положения электронных уровней или потенциалов Ферми, соответственно полупроводника и хемосорбирующегося газа. В случае низких концентраций электронных дефектов в катализаторе можно попытаться применить законы идеальных растворов, приняв потенциал Ферми равным химическому потенциалу электронов. При низких концентрациях применима статистика Больцмана. [21]
Довольно часто железо покрывают слоем олова ( лужение), которое устойчиво к действию воды обычного солевого состава в присутствии кислорода воздуха. Поведение луженого железа в условиях эксплуатации изделий принципиально противоположно поведению оцинкованного железа. Повреждение слоя цинка на железе приводит к разъеданию цинка, что предохраняет железо от ржавения. Но повреждение слоя олова приводит к ржавлению железа при неизменяемости покрытия. При этом также возникает гальванический элемент, но направление перехода электронов в нем иное, чем в случае с оцинкованным железом. Железо в соответствии со значениями стандартных электродных потенциалов обладает большей способностью посылать ионы в раствор и приобретает отрицательный заряд. [22]
Какой из металлов защищает железо от коррозии. Почему не все они используются в качестве защитных покрытий. В чем состоит принципиальная разница в использовании оцинкованного и луженого ( олово) железа. Укажите направление перехода электронов с - одного металла на другой и перехода ионов в раствор. [23]
При рассмотрении электронных переходов, которые происходят на поверхности, нас больше всего интересуют те из них, которые сопровождаются образованием активированного комплекса. Таким образом, мы предполагаем, что стадия ( 3) лимитирует скорость всего процесса. Во многих реакциях каталитического окисления предполагается, что активация адсорбированных реагирующих веществ является результатом перехода электронов между катализатором и реагирующими веществами. Переход электронов может происходить тогда, когда уровень свободной энергии электронов твердого тела отличается от уровня свободной энергии электронов реагирующих веществ. Таким образом, могут быть поняты соотношения, существующие между энергетическими уровнями электронов твердого тела и его каталитической активностью. В зависимости от направления перехода электронов катализатор может быть либо донором, либо акцептором электронов. В реакциях, в которых катализатор является донором, свободная энергия электронов в активных центрах твердого тела выше, чем уровни свободной энергии электронов в адсорбированном реагирующем веществе. Следовательно, электроны будут стремиться двигаться от катализатора к реагирующему веществу до тех пор, пока градиент свободной энергии между ними не станет равным нулю и пока не будет достигнуто равновесие. Увеличение отрицательных зарядов способствует образованию активированного комплекса из адсорбированного реагирующего вещества. Затем происходит разложение комплекса на продукты реакции, после этого идет легкая десорбция продуктов с поверхности. Так, при окислении углеводородов электроны переходят от катализатора к кислороду. В катализаторах акцепторного типа свободная энергия электронов в активных центрах решетки ниже, чем свободная энергия электронов адсорбированного газа, и переход электронов направлен от адсорбированных молекул реагирующих веществ в сторону каталитической поверхности. Теперь общий положительный заряд адсорбированных молекул индуцирует образование активированного комплекса, перегруппировка комплекса в продукт завершает реакцию. [24]
Если взаимодействию с влажным воздухом или водой подвергается химически чистый металл, то выделяющийся первоначально водород в большей или меньшей степени удерживается его поверхностью и предохраняет последнюю от дальнейшей коррозии. При наличии контакта двух разных металлов создается гальваническая парч ( V § 8 доп. Напротив, более активный металл в этом случае разрушается быстро. Поэтому, например, ржавление оцинкованного железа, с одной стороны, и луженого - с другой, при нарушении целостности защитного слоя протекает совершенно различно. В первом случае ( Л, рис. X1V - 29) местное повреждение поверхности ведет к дальнейшему разъеданию защитного слоя цинка, тогда как ржавление железа задерживается. Во втором ( Б, рис. XIV-29), начиная от поврежденного места происходит дальнейшее ржавление железа под остающимся неизменным слоем олова. Оперенными стрелками на обеих схемах рис. XIV-29 показано направление перехода электронов в соприкасающихся металлах. [25]
 |
Схема коррозии оцинкованного и луженого железа. [26] |
Если взаимодействию с влажным воздухом или водой подвергается химически чистый металл, то выделяющийся первоначально водород в большей или меньшей степени удерживается его поверхностью и предохраняет последнюю от дальнейшей коррозии. При наличии контакта двух разных металлов создается гальваническая пара ( V, § 8 доп. Напротив, более активный металл в этом случае разрушается быстро. Поэтому, например, ржавление оцинкованного железа, с одной стороны, и луженого - с другой, при нарушении цельности защитного слоя протекает различно. В первом случае ( рис. XIV-ба) местное повреждение поверхности ведет к дальнейшему разъеданию защитного слоя цинка, тогда как ржавление железа задерживается. XIV-66), начиная от поврежденного места, происходит дальнейшее ржавление железа под остающимся неизменным слоем олова. Оперенными стрелками на обеих схемах рис. XIV показано направление перехода электронов в соприкасающихся металлах. [27]
Страницы: 1 2