Поверхностный слой - атом
Cтраница 3
В последние годы для непосредственного наблюдения структуры поверхности металлов применяют метод дифракции электронов низкой энергии. Дифракция рентгеновских лучей, а также быстрых электронов ( ускоренных напряжением порядка от нескольких десятков до нескольких сотен киловольт) не может дать информации о строении поверхностного слоя атомов, поскольку рентгеновские лучи и быстрые электроны отличаются высокой проникающей способностью, так что в дифракции в этом случае участвует много атомных слоев. Напротив, как это уже в 1927 г. показали Девиссон и Джермер [21], электроны с низкой энергией ( ускоренные при напряжении в несколько десятков или несколько сотен вольт) взаимодействуют только с одним или, по крайней мере, несколькими поверхностными слоями атомов. [31]
Из этой фазы газ при обмене электронами с электродом может перейти в электролит в виде ионов. Конечно, предположение о двухразмерной хемо-сорбированной о-фазе для таких металлов, которые, подобно платине и палладию, содержат водород в растворенном состоянии [1, 2], приближенно оправдывается лишь в том случае, когда в процессе токообразования участвуют немногие поверхностные слои атомов. [32]
Для кавитационных разрушений основную роль играют напряжения второго рода - неоднородные микроискажения, уравновешивающиеся в пределах элементов микроструктуры металлов. При эрозии и фреттинге характерным является искажение кристаллической решетки. Механическое воздействие в этих случаях распространяется главным образом на поверхностные слои атомов металла или окисные пленки. [33]
Помимо этого было показано, что господствовавшее многие годы представление, согласно которому атомы покрывают поверхность мономолекулярным слоем с более или менее беспорядочным распределением, далеко от действительности. Так 12 адсорбируется на грани Si ( 111) следующим образом: образуется слой атомов I, который содержит один атом I на каждый атом Si и располагается выше промежутка между тремя смежными атомами Si. Адсорбция О2 на Ni, однако, сопровождается перестройкой поверхностного слоя атомов никеля. Например, на грани ( 100), заполненной кислородом на V4 мо но молекулярного слоя, поверхностный слой содержит атомы и кислорода и никеля. При заполнении грани на V2 мономолекулярного слоя, что максимально возможно для хемосорбции на этой грани, структура поверхностного слоя напоминает шахматную доску. [34]
Оказалось, что атом любого элемента состоит из массивного ядра, несущего положительный заряд, и отрицательно заряженных электронов, которые вращаются вокруг ядра. Отрицательный заряд электронов полностью компенсирует положительный заряд ядра; в результате этого атом является нейтральным. Легче всего было доказать существование элей-тронов, так как они образуют поверхностный слой атома. Изучение атомных ядер - задача значительно более трудная ( строение ядер было раскрыто позднее - в 30 - х годах нашего столетия), чем изучение строения электронных оболочек атома. [35]
Оказалось, что атом любого элемента состоит из массив-ного ядра, несущего положительный заряд, и отрицательно заряженных электронов, которые вращаются вокруг ядра. Отрицательный заряд электронов полностью компенсирует положительный заряд ядра; в результате этого атом является нейтральным. Легче всего было доказать существование электронов, так как они образуют поверхностный слой атома. Изучение атомных ядер - задача значительно более трудная ( строение ядер было раскрыто позднее - в 30 - х годах нашего столетия), чем изучение строения электронных оболочек атома. [36]
Опыты с прочностью соли в воде во всяком случае указывают на большую роль поверхности. Обычно ее не замечают, потому что внутренние части образца влияют еще больше, чем поверхность. Но чем тоньше образец, тем меньшая часть вещества внутри и тем большее значение получают поверхностные слои атомов. [37]
Для своего обоснования оно не требует никаких специальных теорий или допущений, кроме представления о контактном равновесии между объемом металла и его поверхностным слоем. При этом соотношении ( 4) может быть согласовано с различными модельными представлениями о структуре поверхностного слоя атомов металла и хемосорбировашого на них вещества. [38]
 |
Относительные скорости окисления различных, граней монокристаллов. [39] |
Авторы совершенно справедливо критикуют неправильные утверждения относительно образования псевдоморфных структур при окислении ( подробнее см. гл. В связи с этим развивается представление, что при окислении не кислород ( и окись) приспосабливаются к металлу, а, наоборот, поверхностные атомы металла приспосабливаются к окиси или к адсорбированному кислороду. Заметим, однако, что противопоставление двух указанных процессов нецелесообразно, так как возникновение новой фазы в результате сложных химических процессов приводит к глубоким перестройкам как поверхностного слоя атомов металла, так и возникающего слоя адсорбированного кислорода. [40]
Процесс растворения должен происходить так, чтобы газ из гомогенной газовой фазы над мениском перешел в двухразмерную хемосорбированную фазу, содержащую газ в электрохимически активной форме. Из этой фазы газ при обмене электронами с электродом может перейти в электролит в виде ионов. Конечно, предположение о двухразмерной хемосорбированной а-фазе для таких металлов, которые подобно Pt и Pd содержат водород в растворенном состоянии [1, 2], приближенно оправдывается лишь в том случае, когда в процессетоко-образования участвуют немногие поверхностные слои атомов. [41]
Однако даже вполне точное предвычисление траектории снаряда еще далеко не исчерпывает полной картины явлений, которые сопутствуют движению снаряда. Металлические стенки снаряда состоят из тесно расположенных атомов ( ионов) металла. Стенки снаряда при движении его нагреваются вследствие трения. Состояние поверхностного слоя атомов металла изменяется. В то же время сложные явления происходят в воздухе: воздух отбрасывается снарядом в стороны и при этом уплотняется, разогревается, завих-ряется. В воздухе возникают звуковые явления, которые далеко разносят весть о полете снаряда. Таким образом, действительная картина явлений при полете снаряда несоизмеримо богаче, чем любая доступная для расчета схема явлений. [42]
Поскольку и одиночные ( газообразные) молекулы галоидных солей щелочных металлов и кристаллы этих солей состоят из ионов, можно сделать заключение, что внешние слои этих кристаллов фактически также состоят из ионов. Поэтому нет уверенности в том, что атомы, образующие наружный слой кристаллов этих окислов, так же сильно ионизированы, как и атомы, находящиеся внутри кристалла; вполне возможно, что они обладают более гомеополярным характером. Это справедливо для многих галоидных солей тяжелых металлов, например для AgCl и AgJ. При образовании такими галоидными солями суспензий в воде ( коллоидное состояние) связь между разными поверхностными атомами отдельных частиц суспензий вполне способна приобрести более ионный характер вследствие гидратации поверхностного слоя атомов. [43]
Результаты одного из таких расчетов показаны на рис. 3.19, где рассчитанные интенсивности луча ( 12), выходящего из чистой поверхности Cu ( lll), сравниваются с экспериментом. Теоретические кривые приведены для пяти различных расстояний между первым и вторым слоем атомов ( случай релаксации); по ним можно видеть степень чувствительности рассчитанных / ( У) - кривых к расстоянию между атомами. Наилучшее согласие между теорией и экспериментом на этом рисунке видно для случая нулевой релаксации. Для расшифровки структуры может понадобиться сравнение десятков таких экспериментальных кривых I ( V) с расчетами нескольких моделей структуры, в каждой из которых меняется, по крайней мере, один из структурных параметров, например, такой, как релаксация поверхностного слоя атомов. Естественно, как для проведения этого сравнения, так и для подбора модели структуры, которая давала бы наилучшее согласие с экспериментальными данными, используются численные методы. [44]
Валентные кристаллы, прототипом которых является алмаз характеризуются сильно выраженной направленностью валентностей. Атомы в валентном кристалле стремятся занять строго определенные взаимные положения; энергия решетки сильно зависит от угловой ориентации атомов. Силы связи в этих веществах весьма сходны с силами связи между атомами идеальной органической молекулы. Валентные кристаллы обычно образуют элементы, расположенные в малых периодах периодической системы элементов. Поверхностный слой атомов в валентном кристалле является весьма ненасыщенным, поскольку отсутствует прилегающий слой атомов, с которым могли бы быть связаны атомы поверхности. Поверхностный слой такого типа должен быть чрезвычайно реакционноспособным. Этот слой должен образовывать прочные связи с молекулой, приближающейся к поверхности, в частности в случае, когда прочность связей в молекуле меньше, чем в кристалле. [45]
Страницы: 1 2 3 4