Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Простые вещества. Кузьмичева Г.М. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

11
Рис. 4. Гексагональный кубооктаэдр (по Ю.Егорову-
Тисменко)
СТ -Fe ( -W) (пр. гр. Im3m, z=2). Атомы Fe (W)
занимают позицию 2a (0 0 0) и расположены по позициям
кубической объемноцентрированной кладки (упаковки) -
ОЦК (КЧ=8, расстояние Fe-Fe равно a 3/2; КП-куб). В этом
типе структуры кристаллизуются K, Rb, Cs, Ba, Ra, V, Nb, Ta,
Cr, Mo, Fe, Eu.
Три способа укладки атомов, типичные для структур
металлов, энергетически довольно близки. Отсюда следует,
что, во-первых, кристаллизацию простых веществ при
данных термодинамических условиях в одном из этих трех
типах структур объяснить довольно трудно, а, во-вторых, для
12
металлов очень характерны полиморфные превращения, т.е.
они способны существовать в разных кристаллических
формах (иметь разную структуру) в зависимости от внешнего
воздействия. Так, например, у Li, Ca и Sr обнаружены по три
модификации (СТСu, Mg, -Fe) (полиморфный переход I
рода); три модификации железа - , и имеют структуру
типа -Fe ( -W) и отличаются друг от друга лишь
параметрами ячейки и магнитными свойствами
(полиморфный переход II рода), а четвертая - -модификация
принадлежит к структурному типу Cu (полиморфный переход
I рода). В тех случаях, когда для элемента характерны обе
плотнейшие упаковки, мало различающиеся энергетически, в
определенных температурных условиях можно получить
модификацию промежуточного типа с неупорядоченной
статистической последовательностью слоев ....ABCABC..... и
....ABAB.... Примером может служить Co.
Любопытно, что у металов, имеющих две и более
модификаций, высокотемпературная форма, как правило,
имеет структуру не плотнейшей упаковки, а объемно-
центрированной кладки. Это относится к Li, Na, Ca, Sr, La, Ti,
Zr, Hf, Mo, Mn, Fe. Частая реализация ОЦК-решетки в
структуре металлов до сих пор не имеет общепринятого
объяснения. ОЦК-решетка геометрически не является
плотнейшей (P=68.02%) и с этой точки зрения она менее
оптимальна, чем плотнейшие упаковки. Однако, если мы
кроме первой координационной сферы, в которой 8 атомов
находятся от центрального атома на коротком расстоянии a
3/2 = 0.866a (a-ребро куба-параметр ячейки), рассмотрим 6
атомов второй координационной сферы, расположенных от
центрального атома на более далеком расстоянии a, то
КЧ=14. 
                               11                                                             12
                                                               металлов очень характерны полиморфные превращения, т.е.
                                                               они способны существовать в разных кристаллических
                                                               формах (иметь разную структуру) в зависимости от внешнего
                                                               воздействия. Так, например, у Li, Ca и Sr обнаружены по три
                                                               модификации (СТСu, Mg, -Fe) (полиморфный переход I
                                                               рода); три модификации железа - , и имеют структуру
                                                               типа -Fe       ( -W) и отличаются друг от друга лишь
                                                               параметрами      ячейки    и     магнитными      свойствами
                                                               (полиморфный переход II рода), а четвертая - -модификация
                                                               принадлежит к структурному типу Cu (полиморфный переход
                                                               I рода). В тех случаях, когда для элемента характерны обе
                                                               плотнейшие упаковки, мало различающиеся энергетически, в
                                                               определенных температурных условиях можно получить
                                                               модификацию промежуточного типа с неупорядоченной
                                                               статистической последовательностью слоев ....ABCABC..... и
                                                               ....ABAB.... Примером может служить Co.
                                                                     Любопытно, что у металов, имеющих две и более
       Рис. 4. Гексагональный кубооктаэдр (по Ю.Егорову-       модификаций, высокотемпературная форма, как правило,
                         Тисменко)                             имеет структуру не плотнейшей упаковки, а объемно-
                                                               центрированной кладки. Это относится к Li, Na, Ca, Sr, La, Ti,
   СТ -Fe ( -W) (пр. гр. Im3m, z=2). Атомы Fe (W)              Zr, Hf, Mo, Mn, Fe. Частая реализация ОЦК-решетки в
занимают позицию 2a (0 0 0) и расположены по позициям          структуре металлов до сих пор не имеет общепринятого
кубической объемноцентрированной кладки (упаковки) -           объяснения. ОЦК-решетка геометрически не является
ОЦК (КЧ=8, расстояние Fe-Fe равно a 3/2; КП-куб). В этом       плотнейшей (P=68.02%) и с этой точки зрения она менее
типе структуры кристаллизуются K, Rb, Cs, Ba, Ra, V, Nb, Ta,   оптимальна, чем плотнейшие упаковки. Однако, если мы
Cr, Mo, Fe, Eu.                                                кроме первой координационной сферы, в которой 8 атомов
   Три способа укладки атомов, типичные для структур           находятся от центрального атома на коротком расстоянии a
металлов, энергетически довольно близки. Отсюда следует,       3/2 = 0.866a (a-ребро куба-параметр ячейки), рассмотрим 6
что, во-первых, кристаллизацию простых веществ при             атомов второй координационной сферы, расположенных от
данных термодинамических условиях в одном из этих трех         центрального атома на более далеком расстоянии a, то
типах структур объяснить довольно трудно, а, во-вторых, для    КЧ=14.

Страницы