Cтраница 4
По типу структуры алмаза кристаллизуются полупроводники S1 и Ge. Каждый атом углерода тетраэдрически окружен четырьмя другими атомами углерода. Хотя кристаллизация веществ по типу плотней-шей упаковки связана с некоторым выигрышем в энергии, тенденция атомов углерода ( Si, Ge) к образованию направленных связей настолько велика, что в целом алмазная структура оказывается более выгодной. Наличием таких каналов можно объяснить ряд интересных явлений, происходящих в таких структурах, например: явление каналирования ускоренных частиц - частицы, движущиеся вдоль каналов, проникают в твердое тело на большую глубину, чем частицы, движущиеся в произвольном направлении. [46]
![]() |
Структуры неупорядоченных и упорядоченных форм ji - латуни. [47] |
В этом сплаве переход совершается в области температур около 300 С. Ниже 470 этот процесс происходит непрерывно и обратимо, причем нет резкого изменения в степени порядка в точке перехода, и поэтому не обнаруживается скрытая теплота перехода. Для объяснения аномальной теплоемкости при температурах выше точки перехода сделано предположение, что, хотя дальний порядок исчез, все же сохраняется тенденция атомов одного типа окружать себя в непосредственной близости атомами другого типа. [48]
Ковалентные галогениды легко растворяются в неполярных растворителях, таких, как бензол. В растворах они димерны. Как видно из рис. 13.1, атомы галогена образуют около каждого атома металла искаженную тетраэдрическую конфигурацию. Образование таких димеров обусловлено тенденцией атомов металла дополнить свою внешнюю электронную оболочку до октета. [49]
Большая скорость спиртового обмена, по-видимому, свидетельствует об интересном механизме обмена. При этом надо иметь в виду, что связь металл - кислород в алкоксидах титана очень прочная. Бредли и Хильер [42] определили, что средняя энергия диссоциации связи ряда алкоксидов титана приблизительно равна 100 - НО ккал / моль. Наличие вакантных d - орбиталей в атомах большинства металлов, алкоксиды которых были изучены, облегчает протекание первой стадии нуклеофильного воздействия молекулы спирта на алкоксид металла, и, по-видимому, вследствие этого энергия активации спиртового обмена оказывается небольшой. При подробном обсуждении механизма спиртового обмена нужно учесть также и тот факт, что большинство алкоксидов металлов, содержащих первичные алкоксидные группы, представляют собой полимеры. Полимеризация происходит в результате образования алкоксидных мостиков, при этом проявляется тенденция атомов металлов к увеличению координационного числа металла. Имеется также возможность обмена между концевыми и мостиковыми алко-ксидными группами в пределах полимерной молекулы. Исследование методом ядерного магнитного резонанса [41 ] показало, что внутримолекулярный обмен в тетраэтоксиде титана при комнатной температуре происходит очень быстро. [50]
Однако данные об этих величинах для большинства веществ являются в настоящее время еще очень отрывочными. Тот факт, что один и тот же химический элемент может создавать несколько локальных энергетических уровней, объясняется тем, что атомы этого элемента могут иметь разные степени ионизации. Первому состоянию соответствует донорный уровень, остальным - акцепторные уровни. Предполагается, что донорный уровень образуется в том случае, если атом золота внедряется в решетку германия. Если же этот атом входит в решетку германия в виде атома замещения, то он может иметь три степени отрицательной ионизации, в соответствии с тенденцией атома замещения образовывать в решетке германия характерную для нее тетраэдричсскую систему связей ( см. стр. Предположение о тенденции атомов замещения ионизоваться в соответствии с системой связей той решетки, в которую они встроены, объясняет и тот факт, что и атомы одновалентной меди создают в германии такие же три акцепторных уровня. С этой точки зрения становится понятным, почему элементы III группы образуют в германии одиночные уровни, а элементы II группы ( по новейшим данным, не учтенным на рис. 34) создают по два акцепторных уровня. [51]
Полное выражение для дипольного момента полярной молекулы должно дать не только степень разделения зарядов в молекуле, но также локализацию частичных зарядов. Для того чтобы это сделать, необходимы данные, касающиеся тенденции двух атомов притягивать и удерживать у себя электронные заряды. Неоднократно делались попытки объединить различные свойства атомов, которые, как предполагается, определяют силу стремления атома приобрести заряд от другого атома, связанного с ним, в единую характеристику, известную, как электроотрицательность атома. Разработано несколько методов подхода к этой проблеме, причем полученные результаты обычно хорошо согласуются - весьма счастливое стечение обстоятельств, поскольку трудно себе представить, что электроотрицательность может быть столь по-различному определена в зависимости от разных, произвольно выбранных атомных свойств. Эти методы были разработаны Полингом, Малли-кеном, Сандерсеном, а также Олредом и Роховым. В методе последних двух авторов в качестве исходного атомного свойства рассматриваются атомные радиусы, в то время как шкала Малликена, основанная на средних значениях первых ИП и ЭС элемента, исходит из предположения о том, что сумма этих величин должна отражать как тенденцию атома приобретать электронный заряд, так и его сопротивление тому, чтобы отдавать свой заряд. Обсуждение этих трех подходов можно найти в учебниках по физической химии, но поскольку в настоящей книге всюду будут использоваться величины электро-отрицательностей по Полингу, то желательно несколько подробнее изложить метод их вывода. [52]
Однако данные об этих величинах для большинства веществ являются в настоящее время еще очень отрывочными. Тот факт, что один и тот же химический элемент может создавать несколько локальных энергетических уровней, объясняется тем, что атомы этого элемента могут иметь разные степени ионизации. Первому состоянию соответствует донорный уровень, остальным - акцепторные уровни. Предполагается, что донорный уровень образуется в том случае, если атом золота внедряется в решетку германия. Если же этот атом входит в решетку германия в виде атома замещения, то он может иметь три степени отрицательной ионизации, в соответствии с тенденцией атома замещения образовывать в решетке германия характерную для нее тетраэдричсскую систему связей ( см. стр. Предположение о тенденции атомов замещения ионизоваться в соответствии с системой связей той решетки, в которую они встроены, объясняет и тот факт, что и атомы одновалентной меди создают в германии такие же три акцепторных уровня. С этой точки зрения становится понятным, почему элементы III группы образуют в германии одиночные уровни, а элементы II группы ( по новейшим данным, не учтенным на рис. 34) создают по два акцепторных уровня. [53]