Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Основные кристаллические структуры соединений. Кузьмичева Г.М. - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

5
отклонений), так и знак минус (для отрицательных
отклонений).
Согласно правилу В.Юм-Розери (1934 г), существование
широких областей твердых растворов становится
маловероятным, если разница атомных радиусов превышает
предельное значение 15%. Однако, если разница между
атомами меньше 15%, то важное значение могут приобрести
другие факторы, которые способны помешать ожидаемой
высокой растворимости.
Л.Даркен и Р.Гурри (1953 г) установили на большом
эмпирическом материале по изучению взаимной
растворимости в металлических сплавах, что область,
наиболее благоприятная для образования твердых растворов,
ограничивается разностью электроотрицательностей 0.4
ед. и 15%-ной разницей атомных радиусов.
Электроотрицательность - полусумма потенциала
ионизации и энергии сродства к электрону.
Резюмируя результаты работ, посвященных исследованию
растворимости металлических твердых растворов, можно
сформулировать основные три правила, выполнение которых
необходимо для образования непрерывного ряда твердых
растворов:
- оба металла А и В должны принадлежать одному или
близким структурным типам;
- относительные размеры атомов обоих компонентов не
должны превышать 10-12% (больший радиус атома
принимается за 100%);
-оба элемента, образующие твердые растворы замещения,
должны быть одинаковы по химическому признаку, т.е. они не
6
должны иметь различий в электронном строении, следствием
чего является небольшая разница между величинами
электроотрицательностей.
Особый вид твердых растворов, который чаще всего
встречается в системах АВ, определяют как сверхструктуры.
Они относятся к упорядоченным твердым растворам
замещения, в которых мольное отношение компонентов
выражается приблизительно целыми числами.
Сверхструктуры образуются при медленном охлаждении
расплавов со статистически неупорядоченным положением
атомов. Образование сверхструктур чаще всего
сопровождается или (и) изменением симметрии, или (и)
изменением размеров элементарной ячейки и резким
изменением физических свойств частности,
электропроводности). В процессе образования
сверхструктуры выделяется тепловая энергия. Обратный
переход из упорядоченного состояния в неупорядоченное
связан с поглощением энергии.
Сверхструктуры обычно образуются в системах, для
которых разность между радиусами атомов имеет некоторое
среднее значение. Если атомы разных металлов
приблизительно равны друг другу, то твердый
неупорядоченный раствор устойчив при низких температурах.
Если атомы сильно различаются по размерам, то
сверхструктура может не образоваться. В этом случае даже
при высоких температурах твердые растворы не возникают.
Степень упорядоченности твердого раствора зависит от
химической близости компонентов и условий получения
(скорости кристаллизации, скорости отжига, температуры, от
                              5                                                             6
отклонений), так и знак      минус    (для отрицательных     должны иметь различий в электронном строении, следствием
отклонений).                                                 чего является небольшая разница между величинами
   Согласно правилу В.Юм-Розери (1934 г), существование      электроотрицательностей.
широких областей твердых растворов становится                   Особый вид твердых растворов, который чаще всего
маловероятным, если разница атомных радиусов превышает       встречается в системах АВ, определяют как сверхструктуры.
предельное значение 15%. Однако, если разница между          Они относятся к упорядоченным твердым растворам
атомами меньше 15%, то важное значение могут приобрести      замещения, в которых мольное отношение компонентов
другие факторы, которые способны помешать ожидаемой          выражается       приблизительно       целыми        числами.
высокой растворимости.                                       Сверхструктуры образуются при медленном охлаждении
   Л.Даркен и Р.Гурри (1953 г) установили на большом         расплавов со статистически неупорядоченным положением
эмпирическом      материале    по    изучению   взаимной     атомов.     Образование     сверхструктур      чаще     всего
растворимости в металлических сплавах, что область,          сопровождается или (и) изменением симметрии, или (и)
наиболее благоприятная для образования твердых растворов,    изменением размеров элементарной ячейки и резким
ограничивается разностью электроотрицательностей 0.4         изменением      физических      свойств     (в     частности,
ед.    и    15%-ной     разницей     атомных    радиусов.    электропроводности).      В       процессе       образования
Электроотрицательность       -    полусумма   потенциала     сверхструктуры выделяется тепловая энергия. Обратный
ионизации и энергии сродства к электрону.                    переход из упорядоченного состояния в неупорядоченное
   Резюмируя результаты работ, посвященных исследованию      связан с поглощением энергии.
растворимости металлических твердых растворов, можно            Сверхструктуры обычно образуются в системах, для
сформулировать основные три правила, выполнение которых      которых разность между радиусами атомов имеет некоторое
необходимо для образования непрерывного ряда твердых         среднее    значение.   Если     атомы    разных     металлов
растворов:                                                   приблизительно     равны     друг    другу,    то    твердый
   - оба металла А и В должны принадлежать одному или        неупорядоченный раствор устойчив при низких температурах.
близким структурным типам;                                   Если атомы сильно различаются по размерам, то
   - относительные размеры атомов обоих компонентов не       сверхструктура может не образоваться. В этом случае даже
должны превышать 10-12% (больший радиус атома                при высоких температурах твердые растворы не возникают.
принимается за 100%);                                           Степень упорядоченности твердого раствора зависит от
   -оба элемента, образующие твердые растворы замещения,     химической близости компонентов и условий получения
должны быть одинаковы по химическому признаку, т.е. они не   (скорости кристаллизации, скорости отжига, температуры, от