Концепции современного естествознания. Материалы к семинарским занятиям. Браже Р.А. - 48 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

В основном состоянии атом углерода имеет следующую

электронную конфигурацию:

Два неспаренных валентных электрона, находящиеся в

состоянии 2р, не могут образовать четыре связи с валентными

электронами соседних атомов (углерод четырехвалентен),

поэтому кристаллизация возможна лишь с участием

возбужденных атомов углерода, имеющих конфигурацию

Далее возможны варианты ... В алмазе все четыре связи

равноценны и тетраэдрически расположены в пространстве. Как

же это возможно? Ведь 2s и 2p - орбитали отличаются дру г от

друга (вспомните форму «электронных облаков» из школьного

курса химии: s - орбитали имеют сферическую форму, а р -

орбитали — форму гантелей. Понимание проблемы пришло в

1931 г., когда американские физико–химики Л. Полинг и Дж.

Слейтер, а также, независимо от них, американский физико–

химик Р.Малликен и немецкий химик Ф. Хунд пришли к

выводу, что s- и p - электроны могут находиться в гибридных

состояниях, промежуточных между s и p. Гибридные sp -

орбитали представляют из себя гантели неправильной формы с

сильно развитой одной стороной и едва заметным зачатком

другой. Это обеспечивает одинаковость всех четырех связей и

устойчивость тетраэдрической конфигурации из атомов

углерода в кристалле алмаза.

В графите атомы углерода расположены послойно, в виде

структуры из шестиугольных ячеек, причем имеются атомы

двух сортов: одни расположены напротив центров ячеек

соседнего слоя. Для первой категории атомов характерно

образование р — р связей, правда, довольно слабых, между