Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Простые вещества. Кузьмичева Г.М. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

27
тетраэдра (sp
3
- гибридизация). Если в связи участвуют одна s
и две p-орбиты (sp
2
- гибридизация), то три наиболее
выгодные гибридные связи располагаются по треугольнику. В
случае sp - гибридизации угол между двумя связями равен 180
и т. д.
В весьма ажурной структуре С (алмаз) (пр. гр. Fd3m, z=8;
атомы С занимают позицию 8а с координатами 0 0 0, 3/4 1/4
3/4; КЧ=4, КП - тетраэдр) (Рис. 10) типичная связь между
атомами возникает в результате перекрывания
тетраэдрических sp
3
- гибридных орбиталей. Благодаря их
равноценности структура алмаза является гомодесмической,
как и структура С (лонсдейлит) (пр. гр. P6
3
/mmc, z=4; атомы
С занимают позицию 4f с координатами 1/3 2/3 z, 2/3 1/3
z+1/2, 2/3 1/3 -z, 1/3 2/3 -z+1/2, z~0.375; КЧ=4, КП - тетраэдр),
являющейся полиморфной модификацией алмаза.
Рис. 10. Структура алмаза
28
Простые вещества Si, Ge и -Sn (серое олово)
принадлежат к структурному типу алмаза. Вторая
полиморфная модификация олова ( -Sn, белое олово) (пр. гр.
I4
1
/amd, z=4, атомы Sn занимают позицию 4a: 0 0 0, 0 1/2 1/4)
отличается от структуры алмаза сильным сжатием ее вдоль
[001], в результате чего координационное число Sn
повышается до шести (КЧ=4+2), и связи становятся
неравноценными (4 связи длиной 3.02Å и 2 связи длиной
3.17Å) (Рис. 11). Структурные отличия полиморфов Sn
сказываются и на их свойствах: металлические свойства
белого олова выражены значительно резче, чем серого.
Рис. 11. Структура -Sn
Si и Ge со структурой алмаза (КЧ=4) соответственно под
давлением ~20ГПа и ~12ГПа принимают структуру -Sn
(белое олово) (КЧ=4+2), а -Sn при давлении ~4ГПа
переходит в тетрагональную объемноцентрированную
структуру (КЧ=8).
Итак, общая черта структур IVб группы - гомодесмический
характер, причем тип связи при переходе от C до Pb
постепенно меняется от чисто ковалентной (С СТ алмаз) до
металлической (Pb СТ Cu), а координационное 
                                    27                                                            28
тетраэдра (sp3 - гибридизация). Если в связи участвуют одна s          Простые вещества Si, Ge и          -Sn (серое олово)
и две p-орбиты (sp2 - гибридизация), то три наиболее                принадлежат к структурному типу алмаза. Вторая
выгодные гибридные связи располагаются по треугольнику. В           полиморфная модификация олова ( -Sn, белое олово) (пр. гр.
случае sp - гибридизации угол между двумя связями равен 180         I41/amd, z=4, атомы Sn занимают позицию 4a: 0 0 0, 0 1/2 1/4)
  и т. д.                                                           отличается от структуры алмаза сильным сжатием ее вдоль
   В весьма ажурной структуре С (алмаз) (пр. гр. Fd3m, z=8;         [001], в результате чего координационное число Sn
атомы С занимают позицию 8а с координатами 0 0 0, 3/4 1/4           повышается до шести (КЧ=4+2), и связи становятся
3/4; КЧ=4, КП - тетраэдр) (Рис. 10) типичная связь между            неравноценными (4 связи длиной 3.02Å и 2 связи длиной
атомами       возникает       в      результате    перекрывания     3.17Å) (Рис. 11). Структурные отличия полиморфов Sn
тетраэдрических sp3 - гибридных орбиталей. Благодаря их             сказываются и на их свойствах: металлические свойства
равноценности структура алмаза является гомодесмической,            белого олова выражены значительно резче, чем серого.
как и структура С (лонсдейлит) (пр. гр. P63/mmc, z=4; атомы
С занимают позицию 4f с координатами 1/3 2/3 z, 2/3 1/3
z+1/2, 2/3 1/3 -z, 1/3 2/3 -z+1/2, z~0.375; КЧ=4, КП - тетраэдр),
являющейся полиморфной модификацией алмаза.




                                                                                         Рис. 11. Структура -Sn

                                                                       Si и Ge со структурой алмаза (КЧ=4) соответственно под
                                                                    давлением ~20ГПа и ~12ГПа принимают структуру -Sn
                                                                    (белое олово) (КЧ=4+2), а -Sn при давлении ~4ГПа
                                                                    переходит в тетрагональную объемноцентрированную
                                                                    структуру (КЧ=8).
                                                                       Итак, общая черта структур IVб группы - гомодесмический
                                                                    характер, причем тип связи при переходе от C до Pb
                                                                    постепенно меняется от чисто ковалентной (С СТ алмаз) до
                                                                    металлической (Pb СТ Cu), а координационное
                  Рис. 10. Структура алмаза

Страницы