Составители:
Рубрика:
1.3. Кристаллы с ковалентной связью
1.3.1. Образование и энергия кристаллов с ковалентной связью
К ковалентным кристаллам относят атомные твердые тела, кри-
сталлическая решетка которых образована посредством ковалентных
связей между структурными единицами. Ковалентная связь в них
имеет то же происхождение, что и в гомополярных молекулах (H
2
, I
2
и
др.), т. е. обусловлена обменным электронным взаимодействием меж-
ду атомами. Типичными представителями ковалентных кристаллов
являются алмаз, кристаллы кремния, германия, а также соединений
типа A
III
B
V
и A
II
B
VI
. В двух последних ковалентная связь является пре-
обладающей, однако, в силу различной электроотрицательности эле-
ментов, имеются и дополнительные компоненты связи, например
ионная.
Ковалентная связь в настоящее время хорошо описывается как ме-
тодом валентных связей, так и методом молекулярных орбиталей. Од-
нако количественное рассмотрение ковалентных сил не только в кри-
сталле, но даже в макромолекуле достаточно сложно, поэтому для по-
нимания существа этого типа связи ограничиваются рассмотрением
механизма образования молекулы водорода, точнее, иона Н
2
+
.
Решение задачи о поведении коллективизированных обобщенных
электронов получают из стационарного уравнения Шредингера, кото-
рое для симметричной двухатомной молекулы дает два значения вол-
новой функции электрона:
ϕ
сим.
= ϕ
a
+
ϕ
b
;
ϕ
ант.
= ϕ
a
-
ϕ
b
, (1.11)
где
ϕ
a
и
ϕ
b
-атомные волновые функции соответственно атомов а и b.
Двум собственным значениям функций (1.11) соответствуют
два значения энергии: E
1
= U
сим
=
S
AE
a
+
+
1
; E
2
=U
ант
=
S
AE
a
+
−
1
, (1.12)
где Е
а
=Е
b
- энергия электростатического (кулоновского) взаимодейст-
вия электронов с ядрами, электронов между собой и ядер между собой
(Е
а
,
Е
b
<0);
15
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
