Строение вещества. Пресс И.А. - 125 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

125

взаимодействуют валентные электроны – электроны, находящиеся на внешних

атомных орбиталях.

В рамках метода МО это взаимодействие можно смоделировать образо-

ванием молекулярных орбиталей. При сближении двух атомов образуются две

МО, при сближении четырех атомов – четыре МО, при сближении бесконечно-

го множества атомов – бесконечное множество МО. Эти орбитали охватывают

всю совокупность взаимодействующих частиц. Все множество электронов об-

разует единое электронное облако, простирающееся на весь кристалл.

Число молекулярных орбиталей, образующихся при взаимодействии

множества атомов, очень велико. Кроме того, частицы, составляющие кристалл,

располагаются на крайне малых расстояниях друг от друга. Это приводит к

возникновению системы очень близких друг к другу энергетических уровней.

Близость этих уровней такова, что они образуют практически непрерывную зо-

ну.

Энергетическую зону, характеризующую кристалл, принято подразделять

на валентную зону и зону проводимости. Эти зоны разделены некоторым

энергетическим барьером, называемым запрещенной зоной. Валентная зона

характеризуется более низкими значениями энергии.

Свойства веществ, и в первую очередь электропроводность, оп-

ределяются взаимным расположением этих зон (разумеется, в шкале энергий!).

В металлах (рис. 3.18.) запрещенная зона вообще отсутствует, валентная

зона и зона проводимости перекрываются. Отсутствие запрещенной зоны по-

зволяет электронам беспрепятственно мигрировать из валентной зоны в зону

проводимости, обеспечивая высокие тепло и электропроводность металлов.

Еще одно из характерных для металлов свойств – пластичность – объясняется

тем, что смещение атомов относительно друг друга в металлическом кристалле

происходит без разрыва каких-либо химических связей (все валентные элек-

троны делокализованы по кристаллической решетке и направленных химиче-

ских связей нет). В кристаллах с направленными ковалентными связями любое