Решетка - хлористый натрий
Cтраница 3
Силы взаимодействия между ионами, входящими в состав ионной решетки, обладают сферической симметрией. Это позволяет нам рассматривать ионы как твердые шары и даже рассчитывать их радиусы. Например, в решетке хлористого натрия радиус Na равен 0 98 А, а радиус С1 - 1 81 А. Представляя себе, что ионы - это маленькие шарики, расположенные в решетке так плотно, что они соприкасаются друг с другом, можно построить модели разных кристаллических веществ. В качестве примера на рис. 5 показана модель кристалла хлористого натрия, в которой соблюден масштаб, поэтому ионы С1 - и Na представлены в виде шариков разных размеров. [31]
Для простых ионных веществ, как галогениды щелочных металлов, имеется очень небольшой выбор возможных структур. Различные факторы, влияющие на устойчивость кристаллов, лротиводействуют друг другу. Окончательный выбор между решеткой хлористого натрия и хлористого цезия не является четко выраженным результатом влияния какого-либо одного фактора. Для сложных веществ, как слюда КА1з51зОю ( ОН) 2 или цуниит AliaSisC o ( ОН) 18С1, можно предложить очень много приемлемых структур, мало отличающихся по характеру и стабильности. Можно ожидать, что наиболее устойчивая из возможных структур, которая и существует в действительности, отражает влияние различных факторов, играющих существенную роль при определении строения ионных кристаллов. Оказалось, что можно сформулировать ряд правил относительно устойчивости сложных ионных кристаллов. Мы рассмотрим эти правила в следующих разделах. [32]
Существование двух других кислородных соединений элемента № 90 остается дискуссионным. Моноокись тория ThO, видимо, все-таки существует. В литературе описана ее кристаллическая решетка, аналогичная решетке хлористого натрия. Сейчас установлено, что состав этого вещества значительно сложнее, поскольку в его молекулу зходят и захваченные из раствора анионы. [33]
Существование двух других кислородных соединений элемента № 90 остается дискуссионным. Моноокись тория ThO, видимо, все-таки существует. В литературе описана ее кристаллическая решетка, аналогичная решетке хлористого натрия. Сейчас установлено, что состав этого вещества значительно сложнее, поскольку в его молекулу входят и захваченные из раствора анионы. [34]
Гольдшмидт пришел к выводу, что такое изменение на 3 % должно всегда иметь место. Это может быть подкреплено простыми теоретическими соображениями. В решетке хлористого цезия каждый катион соприкасается с восемью анионами, а в решетке хлористого натрия - только с шестью. [35]
С целью выяснения механизма вхождения ионов свинца в решетку хлористого натрия нами была исследована скорость установления равновесия на RaD в системе NaCl-РЬСЬ-РЬО. Как видно из таблицы, равновесие на микрокомпонент достигается в течение длительного времени, что соответствует механизму образования твердых растворов. Полученные значения опровергают утверждение Буса о вхождении свинца в решетку хлористого натрия только во время роста отдельных кристаллов, а не в ходе процесса перекристаллизации. [36]
Использованное нами выше обозначение хемосорбции в виде [ Н ], [ С1 ] весьма мало конкретно. Для наглядности рассмотрим стенки, покрытые ZnO. В окиси цинка связи не столь полярны, как в решетке хлористого натрия. [37]
Использованное нами обозначение хемосорбции в виде [ Н ], [ G1 ] весьма мало конкретно. Для наглядности рассмотрим стенки, покрытые ZnO. В окиси цинка связи не столь полярны, как в решетке хлористого натрия. [38]
 |
Модель решетки NaCl. [39] |
Последнее определяет число ближайших соседей того или иного структурного элемента. Если идет речь об атомной решетке, то координационное число равно числу ближайших атомов, окружающих данный атом. В случае ионной решетки координационное число указывает, какое число ионов противоположного знака окружает данный ион. В самой плотной кубической упаковке координационное число равно двенадцати. Это соответствует тому, что каждый атом окружен двенадцатью соприкасающимися с ним другими атомами. Как мы уже видели, координационное число в решетке хлористого натрия равно шести. [40]
Известно, что при растворении полярных веществ, главным образом солей, выделяется или поглощается ( обычно в малых количествах) энергия, так называемая теплота растворения. Эта энергия, измеряемая в виде тепла, является разностью двух противоположных и больших энергетических эффектов. С одной стороны, расходуется энергия на вырывание ионов из кристаллической решетки соли и для сообщения этим ионам поступательной кинетической энергии в растворе; с другой стороны, выделяется энергия при сольватации ионов в результате притяжения вокруг каждого иона слоя молекул растворителя. Эти молекулы связаны с ионами ионодипольными силами. В зависимости от того, какой из эффектов преобладает, растворение сопровождается ( обычно слабым) экзотермическим или эндотермическим эффектом. Во многих случаях безводные соли растворяются с выделением, а их гидраты - с поглощением тепла, что само собой понятно. Значения энергий решеток и энергий сольватации в случае ионных соединений, как правило, очень велики. Однако энергия решетки хлористого натрия равна 183 ккал / мо. Na и С1 -, компенсирующая почти всю эту энергию, равна - 180 ккал / молъ. Эта энергия сольватации играет очень большую роль в реакциях, в которых появляются ионные промежуточные продукты. [41]
Известно, что при растворении полярных веществ, главным образом солей, выделяется или поглощается ( обычно в малых количествах) энергия, так называемая теплота растворения. Эта энергия, измеряемая в виде тепла, является разностью двух противоположных и больших энергетических эффектов. С одной стороны, расходуется энергия на вырывание ионов из кристаллической решетки соли и для сообщения этим ионам поступательной кинетической энергии в растворе; с другой стороны, выделяется энергия при сольватации ионов в результате притяжения вокруг каждого иона слоя молекул растворителя. Эти молекулы связаны с ионами ионодипольными силами. В зависимости от того, какой из эффектов преобладает, растворение сопровождается ( обычно слабым) экзотермическим или эндотермическим эффектом. Во многих случаях безводные соли растворяются с выделением, а их гидраты - с поглощением тепла, что само собой попятно. Значения энергий решеток и энергий сольватации в случае ионных соединений, как правило, очень велики. Так, растворение хлористого натрия является почти термонейтральным процессом ( 1 2 кк. Однако энергия решетки хлористого натрия равна 183 ккал / моль, таким образом, энергия сольватации ионов Na и СГ -, компенсирующая почти всю эту энергию, равна - 180 ккал / моль. Эта энергия сольватации играет очень большую роль в реакциях, в которых появляются ионные промежуточные продукты. [42]
Страницы: 1 2 3