Современная химическая атомистика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
Пользуясь символикой Крёгера, процесс разупорядочения по Шотт-
ки можно выразить следующим квазихимическим уравнением:
А
А
+ В
В
↔А
(пов)
+ В
(пов)
+ V
A
+ V
B
(1)
Из этого уравнения видно, что часть атомов А и В перешла на по-
верхность и образовалось соответствующее число незанятых узлов внутри
кристалла. Теперь можно сократить тождественные члены в левой и пра-
вой частях уравнения (А
А
≡ А
(пов)
) и в результате имеем:
О ↔ V
A
+ V
B
(2)
Эту реакцию иногда образно трактуют как растворение вакуума в
кристалле (образуется структура разрыхления).
В химии твердого тела принято, что при разупорядочении типа
Шоттки в различных подрешетках кристалла образуется эквивалентное
число вакансий, и стехиометрия химического соединения при этом не на-
рушается. Например, в кристалле MgO при нагреве образуется одинаковое
число вакансий
в подрешетках магния и кислорода:
O = V
Mg
+ Vo (3)
Разупорядочение по Шоттки в кристалле ZrO
2
приводит к удвоенно-
му числу вакансий в кислородной подрешетке по сравнению с цирконие-
вой:
O = V
Zr
+ 2Vo (4)
Легко видеть, что стехиометрия соединений в таких случаях остается
неизменной.
Переход атома А из узла в вакантное междоузлие можно выразить
следующим квазихимическим уравнением:
A
A
+ V
i
= A
i
+ V
A
(5)
Если это разупорядочение по Френкелю происходит в кристалле АВ,
то этот процесс протекает с сохранением стехиометрии:
A
A
+B
B
+V
i
=A
i
+B
B
+V
A
(∆H
F
), (6)
где ∆H
F
– энтальпия дефекта по Френкелю.
Третий тип разупорядочения, называемый антиструктурным, наблю-
дается только в кристаллах химических соединений и заключается в том, 
     Пользуясь символикой Крёгера, процесс разупорядочения по Шотт-
ки можно выразить следующим квазихимическим уравнением:

                АА + ВВ↔А(пов) + В(пов) + VA + VB                   (1)

      Из этого уравнения видно, что часть атомов А и В перешла на по-
верхность и образовалось соответствующее число незанятых узлов внутри
кристалла. Теперь можно сократить тождественные члены в левой и пра-
вой частях уравнения (АА ≡ А(пов)) и в результате имеем:

                             О ↔ VA + VB                            (2)

     Эту реакцию иногда образно трактуют как растворение вакуума в
кристалле (образуется структура разрыхления).
     В химии твердого тела принято, что при разупорядочении типа
Шоттки в различных подрешетках кристалла образуется эквивалентное
число вакансий, и стехиометрия химического соединения при этом не на-
рушается. Например, в кристалле MgO при нагреве образуется одинаковое
число вакансий в подрешетках магния и кислорода:

                             O = VMg + Vo                           (3)

     Разупорядочение по Шоттки в кристалле ZrO2 приводит к удвоенно-
му числу вакансий в кислородной подрешетке по сравнению с цирконие-
вой:

                             O = VZr + 2Vo                          (4)

     Легко видеть, что стехиометрия соединений в таких случаях остается
неизменной.
     Переход атома А из узла в вакантное междоузлие можно выразить
следующим квазихимическим уравнением:

                              AA + Vi = Ai + VA                     (5)

      Если это разупорядочение по Френкелю происходит в кристалле АВ,
то этот процесс протекает с сохранением стехиометрии:

                          AA+BB +Vi =Ai+BB +VA (∆HF),               (6)

где ∆HF – энтальпия дефекта по Френкелю.
      Третий тип разупорядочения, называемый антиструктурным, наблю-
дается только в кристаллах химических соединений и заключается в том,
                                  13

Страницы