Прочная гомеополярная связь
Cтраница 2
Каждая из исходных молекул, взаимодействуя со свободной валентностью поверхности ( рис. XIII, 16), образует частицы, одна из которых связана слабой, а другая прочной гомеополярной связью с поверхностью. Взаимодействие между частицами, связанными слабой связью, может приводить к образованию продукта реакции. Частицы, связанные прочной связью, в результате предварительного перехода в состояние со слабой связью также оказываются способными к химическому взаимодействию. [16]
Эта схема предполагает, что в процессе адсорбции происходит диссоциация взаимодействующей с поверхностью молекулы. Прочная гомеополярная связь и ионная связь представляют собой состояния с насыщенной валентностью, а при слабой гомеополяр-ной связи свободная валентность остается ненасыщенной. Все три типа связи теоретически могут переходить один в другой. С точки зрения поверхностных реакций между адсорбированными частицами наибольшей, если не преимущественной, активностью, разумеется, будет характеризоваться слабая гомеополярная связь. [17]
Такую двухэлектронную связь, в которой принимает участие электрон решетки, заимствованный из семейства свободных электронов, мы называем прочной гомеополярной связью. Заметим, что в состоянии прочной гомеополярной связи валентность атома А насыщена; она насыщена свободной валентностью поверхности. [18]
Взаимное насыщение двух одноименных валентностей ( положительная валентность атома А плюс свободная положительная валентность поверхности) приводит, как обычно, к образованию гомеополлрной связи; взаимное насыщение двух разноименных валентностей ( положительная валентность атома А плюс свободная отрицательная валентность поверхности) - к образованию ионной связи. Если при переходе из состояния слабой в состояние прочной гомеополярной связи адсорбированный атом А выступает в роли акцептора, то при переходе из состояния слабой гомеополярной связи в состояние ионной связи тот же атом выступает в роли донора. [19]
Локализация электрона или локализация дырки на адсорбированном атоме А, находящемся в состоянии слабой гомеополярной связи с кристаллом, приводит, как увидим ниже, к изменению характера связи атома с кристаллом. Слабая гомео-полярная связь в результате локализации электрона переходит в прочную гомеополярную связь, а при локализации дырки - в ионную связь. [20]
Ионная связь при химической адсорбции имеет место в том. Адсорбционным центром при этом служит ион R - поверхностного слоя решетки. В этом случае, как и в предыдущем ( прочная гомеополярная связь), свободная валентность атома А оказывается насыщенной. Это насыщение достигается, однако, не за счет привлечения свободной положительной, а за счет привлечения свободной отрицательной валентности стенки. [21]
В пакетах молекулы сдвинуты таким образом, что соответствующие атомы в близлежащих один над другим слоях находят друг на друга. С - С 1 42 А) расположены атомы углерода двух близлежащих слоев и полная вертикальная трансляция равна удвоенному расстоянию между слоями. Атомы в шестигранной сетке графита, образующей каждый слой, связаны весьма прочными гомеополярными связями. Все это сближает структуру графита со структурой многих краен - - телей. [22]
 |
Схема электронного механиза взаимодействия молекул со свободной валентностью поверхности. а-молекула с простой связью. б-молекула с двойной связью. [23] |
А и В соединены простой связью. Разрыв этой связи приводит к образованию поверхностного соединения с прочной ( на схеме атом А - поверхность) и слабой ( атом В - поверхность) гомеополярными связями. В результате обратимых процессов электронного обмена с поверхностью атомы ( или радикалы) А и В определенное время пребывают в каждом из трех типов состояния адсорбционной связи. Соответственно изменяется их реакционная способность. При адсорбции молекулы с кратной связью типа А В происходит ( рис, 1036) разрыв одной из связей и образование радикального поверхностного соединения типа поверхность - А-В -, в котором связь с поверхностью первоначально является прочной гомеополярной связью. [24]
В этой теории рассматривается полупроводниковый катализатор, представляющий собой идеальный кристалл, образованный ионами с оболочкой инертного газа. При отличной от абсолютного нуля температуре в зоне проводимости такого кристалла имеются электроны, обеспечивающие свободные валентности на его поверхности. Эти электроны участвуют в образовании связей адсорбирующихся частиц с поверхностью кристалла. Возможны три типа связи. Прочная гомеополярная связь, в которой кроме этого электрона участвует электрон кристалла, переходящий на локальный энергетический уровень, возникающий в запрещенной зоне кристалла в результате адсорбции. [25]
Страницы: 1 2