Химическая связь в курсе неорганической химии (металлическая связь). Гончаров Е.Г - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

11
çîíó) è ïåðåéòè â çîíó ïðîâîäèìîñòè, ïåðåìåùàÿñü çàòåì ïî ñâîáîäíûì
óðîâíÿì ýòîé çîíû.
Åñëè øèðèíà çàïðåùåííîé çîíû âåëèêà (> 3 ýÂ), òî ïåðåõîä ýëåêòðî-
íîâ â çîíó ïðîâîäèìîñòè ñòàíîâèòñÿ ïðàêòè÷åñêè íåâîçìîæíûì ïðè
îáû÷íûõ óñëîâèÿõ. Òàêèå âåùåñòâà íàçûâàþòñÿ èçîëÿòîðàìè. Íà ðèñ. 6
ïðèâåäåíà ñõåìà îáðàçîâàíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí â êðèñòàëëå àëìàçà
(ýëåêòðîííàÿ ôîðìóëà óãëåðîäà 2s
2
2ð
2
). Ïðè ñáëèæåíèè àòîìîâ óãëåðîäà
Ðèñ. 6. Îáðàçîâàíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí â êðèñòàëëå àëìàçà
2s- è 2ð- àòîìíûå îðáèòàëè ñíà÷àëà ðàñùåïëÿþòñÿ íà äâå îáîñîáëåííûå
çîíû (N ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé â 2s- çîíå è 3N óðîâíåé  â 2ð  çîíå),
êîòîðûå çàòåì ñëèâàþòñÿ â îäíó çîíó ñ 4N óðîâíÿìè, íà êîòîðûõ ìîãóò
ðàçìåñòèòüñÿ 8N ýëåêòðîíîâ (ýòî ïðîèñõîäèò â èíòåðâàëå ðàññòîÿíèé
ìåæäó àòîìàìè îò d
2
äî d
1
). Ïðè äàëüíåéøåì ñáëèæåíèè àòîìîâ (d<d
1
)
åäèíàÿ ýíåðãåòè÷åñêàÿ çîíà ðàñùåïëÿåòñÿ íà äâå çîíû, â êàæäîé èç êîòî-
ðûõ èìååòñÿ ïî 2N óðîâíåé.
Òàêèì îáðàçîì, íèæíÿÿ (âàëåíòíàÿ) çîíà îêàçûâàåòñÿ öåëèêîì çàïîë-
íåííîé, à âåðõíÿÿ çîíà îñòàåòñÿ ñâîáîäíîé. Ýòè çîíû ðàçäåëåíû çàïðå-
ùåííîé çîíîé, øèðèíà êîòîðîé ∆Å â êðèñòàëëå àëìàçà ðàâíà 5, 6 ýÂ, òî
åñòü àëìàç ÿâëÿåòñÿ õîðîøèì èçîëÿòîðîì.
Àíàëîãè÷íàÿ êàðòèíà îáðàçîâàíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí íàáëþäàåòñÿ â
êðèñòàëëàõ äðóãèõ ýëåìåíòîâ IV ãðóïïû Ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû: êðåì-
íèÿ, ãåðìàíèÿ è ñåðîãî îëîâà. Øèðèíà çàïðåùåííîé çîíû êðåìíèÿ ðàâíà
1,1 ýÂ, ãåðìàíèÿ  0,7 ýÂ, ñåðîãî îëîâà  0,1 ýÂ. Ýòè ýëåìåíòû ÿâëÿþòñÿ
ïîëóïðîâîäíèêàìè.
Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî øèðèíà ýíåðãåòè÷åñêîé çîíû ìåæäó åå âåð-
õíèì è íèæíèì óðîâíÿìè îïðåäåëÿåòñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêîé ïðèðîäîé
ìàòåðèàëà è íå çàâèñèò îò ðàçìåðà îáðàçöà (îáùåãî ÷èñëà àòîìîâ â íåì).
�������������������������������������������������������������������
������������������
   �����������������������������������������������������������������
���� �� ����� ������������� ����������� ������������ ������������ ���
������������������������������������������������������������������
���������� ������ ������������ ��������������� ���� �� ���������� ������
��������������������������������������������������������������������




      ���������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������� ��� ����������� ����� ����������� �� ���������� ����������
������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
��������������������������
   �����������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
�����������������������������∆��������������������������������������
���������������������������������������
   ����������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������
�����������������
   ������������������������������������������������������������������
����� �� ������� ��������� ������������� ������������������ ��������
����������������������������������������������������������������������
                                                                     ��

Страницы