ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
25
Далее от S к Se, и особенно к Te, эти тенденции усиливаются, т.е. появляется
определенная доля
металлической связи в межмолекулярном взаимодействии,
поэтому оно упрочняется. К тому же, от S к Te еще более растет атомность молекул. Все
это способствует росту т.пл. и т.кип. в подгруппе до теллура.
Однако при переходе к полонию их значения снижаются, т.к. увеличение степени
делокализации электронной плотности приводит к тому, что ковалентные связи внутри
молекул
тоже становятся преимущественно металлическими. Это делает кристаллическую
решетку менее прочной и к тому же
координационной (а не цепочечной, как у Se и Te).
Вследствие чего Ро
1
, в отличие от полупроводников Se и Te, обладает металлической
проводимостью.
Следует различать металличность как
характеристику химического элемента и
как
состояние реального вещества. Первая
является функцией положения элемента в
таблице Менделеева и определяется значением
его Э.О (к М относят Э с Э.О. ниже 1,8).
А
вторая характеризуется такими
свойствами, как металлический блеск, тепло- и
электропроводность и зависит не только от
природы элемента, но и от
структуры
соединения, которая часто определяется
условиями его получения.
Например, неметалл красный фосфор в
жестких условиях (повышенные p и T)
переходит в черный фосфор с более
плотной структурой, обладающий
полупроводниковыми свойствами. В свою очередь черный фосфор под сверхвысоким
давлением, еще более
уплотняющим его структуру, металлизируется.
Напротив, типичный
металл белое олово (в
котором к.ч. атомов равно 6)
при температуре ниже 13
0
C
переходит в серое олово
(имеющее более
рыхлую
структуру: к.ч.=4), являю-
щееся
полупроводником.
Металлом во втором
смысле может быть и
сложное соединение, например:
686,2
AsFHg , OH3]Cl)CN(Pt[
23,04
⋅ ,
2
ZrB (причем
проводимость последнего значительно превышает проводимость металла Zr).
Наличие или отсутствие металличности вещества хорошо объясняет зонная теория
кристаллов [1]. Согласно этой теории в кристалле, имеющем координационную
решетку [3], образуются
энергетические зоны молекулярных орбиталей (МО) (рис. 1);
причем перекрыванием атомных орбиталей (АО), на которых находятся валентные
электроны, получается валентная зона (ВЗ), а выше ее по энергии (перекрыванием
свободных орбиталей) образуется зона проводимости (ЗП).
Зона, соответствующая отсутствию энергетических состояний между ВЗ и ЗП,
называется запрещенной зоной (ЗЗ), т.к. она препятствует переходу электронов из ВЗ в
ЗП, а значит, прохождению электротока через вещество при наложении внешнего
электронапряжения.
Чем
плотнее упакованы атомы в решетке, тем больше число перекрываний АО и
выше степень их перекрывания, а значит, тем шире ВЗ и ЗП, и, следовательно, меньше ЗЗ
1
И выглядит Ро как металл: серебристо-белое, сравнительно мягкое вещество (светящееся в темноте).
n AO
k AO
k МО (ЗП)
ЗЗ
n МО (ВЗ)
Рис.1. Распределение энергетических зон МО
в координационной решетке
неметалла.
Рис.2. Распределение энергетических зон МО в молекуляр-
ной или цепочной решетке вещества.
n МО другой
молекулы
n МО одной
молекулы це-
∆
E
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
