Химия в центре наук. Справочник химика 21 Химия и химическая технология Статьи Рисунки Таблицы О сайте Реклама. Важными характеристиками кристаллической решетки являются ее симметрия и координационное число металла. Кристаллические решетки металлов бывают различной симметрии , но наиболее часто встречаются объемно-центрированная кубическая ОЦК , гранецентрированная кубическая ГЦК и плотнейшая гексагональная Г кристаллическая решетка рис. Металлы отличаются от неметаллов физическими, химическими, механическими свойствами. Особенности этих отличий обусловлены электронным строением простых веществ, вытекающим из числа и типа валентных электронов атомов элементов. Но в атомных решетках связи между атомами ковалентные , а в металлах мы встречаемся с новым видом химической связи металлической связью. Валентные электроны не закреплены в металлах каждый за своим атомом или своей парой атомов как в ковалентных связях , а могут отщепляться от атомов и свободно блуждать между ними. Такие электроны осуществляют связь между ионами металла, наподобие прослойке воды между сложенными вместе пластинками она позволяет перемещать пластинки относительно друг друга , но сопротивляется отрыванию одной пластинки от другой. Эти свойства для различных металлов часто колеблются в широких интервалах. Одним из важнейших свойств гафния является способность испускать электроны как в металлическом, так и в солеобразном состояниях. Поэтому он применяется в рентгено- и радиотехнике. По физическим свойствам он больше всего похож на цирконий, ближайшим аналогом которого является, что обусловливается одинаковым построением электронной оболочки , близкими величинами радиусов атомов и ионов одинаковой зарядности и одинаковым кристаллическим строением. Место его в таблице Менделеева определено на основании рентгеновского спектра. В чистом виде гафний, как и цирконий, — металл серебристо- белого цвета , твердый, хрупкий плотность 13,31, очень тугоплавкий т. Мною введены две новые главы , посвященные атомной физике гл. В этих главах довольно подробно рассмотрены вопросы , связанные с открытием рентгеновских лучей , радиоактивности, электронов и атомных ядер, описана природа и свойства электронов и ядер, изложена квантовая теория , фотоэлектрический эффект и фотоны, теория атома по Бору, отмечены некоторые изменения наших представлений об атоме, внесенные квантовой механикой , рассмотрены другие вопросы учения о строении атома. Все это позволит студенту первого курса вычислить энергию фотона света данной длины волны и предсказать, приведет ли поглощение света данной длины волны к расщеплению молекулы на атомы. Некоторые разделы элементарной физической химии в книге изложены подробнее, чем это было сделано в первом издании. Введена отдельная глава , посвященная биохимии. Значительной переработке подверглось изложение химии металлов. Рассмотрение вопросов , относящихся к химии металлов , начинается теперь с главы, в которой показаны характерные особенности металлов и сплавов и описаны методы добычи и очистки металлов. Затем следуют три главы, посвященные химии переходных металлов в первой главе рассмотрены скандий, титан, ванадий, хром, марганец и родственные им металлы во второй — железо, кобальт, никель, платиновые металлы в третьей — медь, цинк, галлий, германий и ближайшие к ним по свойствам металлы. В той или иной мере пересмотрено и большинство других глав. Свойства его электронных аналогов Тс и Не, находящихся в 5-м и 6-м периодах, тоже отклоняются от характерных для металлов, но в меньшей степени, так как их внешние электроны находятся на более далеких от ядер энергетических уровнях п более подвижны наличие вакантных уровней. Заполнение электронного подуровня сопровождается проскоками электронов с подуровня 5 или внутренним возбуждением Сг, Мо, МЬ и т. Однако эти нарушения существенного влияния на физические свойства металлических кристаллов не оказывают. Специфика их свойств определяется тем, что до тех пор, пока вакантный подуровень не заполнится непарными электронами , т. Так, тот факт, что металлы хорошо проводят электричество, объясняется присутствием в них свободных электронов , которые под влиянием даже небольшой разности потенциалов перемещаются от отрицательного полюса к положительному. Электронное строение металлов , изоляторов и полупроводников. Металлы обладают рядом общих свойств , к общим физическим свойствам металлов относятся их высокая электропроводность , высокая теплопроводность , пластичность, т. Пластичность металлов имеет очень большое практическое значение. Благодаря этому свойству металлы поддаются ковке, прокатке, вытягиванию в проволоку волочению , штамповке. Металлам присущ также металлический блеск, обусловленный их способностью хорошо отражать свет и непрозрачностью. Тем не менее исторически разделение элементов на два больших класса — металлы и неметаллы — возникло задолго до того, как было обнаружено сложное строение атома и создана периодическая система элементов. В основу такого разделения были положены довольно отчетливые различия в некоторых физических свойствах простых веш,еств, образуемых различными элементами. Действительно, хотя структура элементного кремния такая же, как одной из модификаций углерода — алмаза, а также соблюдается соответствие формул некоторых простейших соединений кремния и углерода, однако в химических и физических свойствах соединений этих элементов редко наблюдается большое сходство. Фактически кремний во-многом больше напоминает бор, чем углерод, хотя формулы соединений кремния и бора обычно совершенно различны. Некоторые из таких параллелей в химии кремния и бора рассмотрены в начале следующей главы. Силициды ио своему строению мало ио. Менделеева, который в г. По закону периодичности — фундаментальному закону природы — химические и физические свойства веществ , образованных элементами , связаны прежде всего с электронными конфигурациями и величиной заряда ядра соответствующих элементов. Кроме общей классификации элементов, основанной на строении электронных конфигураций и закономерностях периодической системы, существует давнее традиционное разделение их на металлы и неметаллы. Атомы металлов легко отдают наружные электроны, и некоторые из них превращаются в положительно заряженные ионы. Оторвавшиеся от атомов электроны относительно свободно перемещаются между возникшими положительными ионами металлов. Между этими частицами возникает металлическая связь , т. Таким строением металлов обусловлены и их характерные физические свойства. Точно так же положительно заряженный ион водорода не имеет ничего общего со свойствами ионов щелочных металлов , поскольку является элементарной частицей — протоном. Вместе с тем в электрохимическом ряду напряжений водород ведет себя как металл. Это объясняется тем, что электрохимический ряд напряжений служит характеристикой атомов металлов в водных растворах см. Вследствие этого энергия ионизации атома водорода в водном растворе резко снижается и становится близкой к величине энергии ионизации атомов металлов. Однако эти особенности не относятся к атому или иону водорода и не дают оснований рассматривать его как металл. Сходство строения внешней электронной оболочки атома водорода с внешними электронными оболочками атомов щелочных металлов носит, следовательно, такой же формальный характер, как и однотипность строения внешних электронных оболочек атома гелия и атомов элементов II группы. Естественно предположить, что атомы этих элементов должны быть сходными и по строению. Атомы элементов главных подгрупп I—III групп периодической системы на внешнем энергетическом уровне имеют мало электронов от одного до трех и, стремясь принять более устойчивое состояние структуру атомов благородных газов , сравнительно легко отдают эти электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы. Эта особенность обусловливает своеобразное строение кристаллической решетки металлов, которая состоит из положительных ионов и атомов, находящихся в узлах решетки. Между узлами находятся электроны, не принадлежащие каким- либо определенным атомам. Малые размеры электронов позволяют им более или менее свободно перемещаться по всему кристаллу металла , переходя от одного атома или иона к другому атому или иону. При достаточном сближении электронов с ионами образуются нейтральные атомы, которые снова распадаются на ионы и электроны. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела. Наукова думка , К-, , с. У переходных металлов благодаря участию в перекрывании х-, р- и -ор-биталей атомов возникает довольно сложная зонная структура энергетических уровней. Однако у всех металлических элементов в той или иной степени обнаруживаются такие характерные свойства , как высокие электропроводность и теплопроводность, металлический блеск , пластичность и ковкость. В свою очередь поскольку силы, связывающие атомы металлов в кристаллическую решетку , определяются состоянием валентьых электронов свободных атомов, причины своеобразия физических свойств металлов следует искать в особенностях строения электронных оболочек и в природе металлической связи. Так как химические свойства свободных металлов и их соединений неразрывно связаны с физическими свойствами и также определяются строением электронных оболочек атомов и кристаллической структурой их соединений, следует кратко остановиться на этих важнейших характеристиках , определяющих совокупность физико-химических свойств металлов. Физические свойства металлов объясняются особым строением их кристаллической решетки. Кристаллы металлов состоят из положительных ионов , находящихся в узлах кристаллической решетки , и обобщенных валентных электронов электронногогаза , которые беспорядочно перемещаются между ионами и удерживают их в сближенном состоянии. Такой вид химической связи называется металлической связью. При достаточном сближении электронов с ионами образуются нейтральные атомы, которые тут же снова распадаются на ионы и электроны. Поэтому в металлах всегда имеются как положительно заряженные ионы и электроны, так и небольшое количество нейтральных атомов. Физические и химические свойства металлов. Неорганическая химия давно перешагнула стадию описательной науки и в настоящее время переживает свое второе рождение в результате широкого привлечения квантовохимических методов , зонной модели энергетического спектра электронов , открытия валентнохимических соединений благородных газов , целенаправленного синтеза материалов с особыми физическими и химическими свойствами. На основе глубокого изучения зависимости между химическим строением и свойствами она успешно решает главную задачу создание новых неорганических веи еств с заданными свойствами. Неорганическая химия , как и любая естественная наука , руководствуется методологией диалектического материализма , следовательно, опирается на ленинскую теорию отражения От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике Живое созерцание осуществляется, как правило, при помощи эксперимента — наблюдения явлений в искусственно созданных условиях. Из экспериментальных методов важнейшим является метод химических реакций. Химические реакции — превращение одних веществ в другие путем изменения состава и химического строения. Во-первых, химические реакции дают возможность исследовать химические свойства вещества. Аналитическая химия использует химические реакции для установления качественного и количественного состава вещества. Кроме того, но химическим реакциям исследуемого вещества можно косвенно судить о его химическом строении. Прямые же методы установления химического строения в большинстве своем основаны на использовании физических явлений. Во-вторых, на основе химических реакций осуществляется неорганический синтез. За последнее время неорганический синтез достиг большого успеха, особенно в получении особочистых соединений в виде монокристаллов. Этому способствовало применение высоких температур и давлений, глубокого вакуума , внедрение бесконтейнерных способов синтеза и т. Ди- алкильиые соединения несколько менее летучи диметилкадмий имеет т. Известно небольшое число способных к выделению комплексов этих соединений с эфирами, аминами и другими соединениями , а соответствующие ат- комплексы обычно нестабильны. Несимметричные кадмийорганические соединения R dX исследованы гораздо менее подробно, чем их цинковые аналоги , но их структуры, по-видимому, аналогичны [1, 2]. Как и в случае цинкорганических соединений , присутствие солей металлов может оказывать значительное влияние на реакционную способность кадмийорганических соединений. Доказано существование комплексных анионов типа R dX2 []. Из элементов Периодической системы более восьмидесяти относится к металлам. По многим физическим, химическим, и механическим свойствам металлы существенно отличаются от неметаллов. Для них характерны высокая электрическая проводимость, теплопрозодность, металлический блеск , твердость, ковкость, способность к пластической деформации , термоэлектронной эмиссии и т. Специфичность физико-химических и механических свойств металлов объясняется электронной структурой атомов , числом электронов в наружных электронных слоях как правило, это число электронов значительно меньше, чем число внешних электронов в а"Омах неметаллов , своеобразным типом химической связи и кристаллическим строением. Получают эти металлы обычно электролизом расплавленных хлоридов, магний — также восстановлением оксида MgO углем в электрических печах и другими способами. Барий чаще всего получают алюминотермическим способом. Бериллий, магний и при высокой температуре кальций образуют кристаллы с гексагональной плотной упаковкой , а стронций и при низкой температуре кальций имеют кубическую гранецентрированную решетку. Для бария характерна объемноцентриро-ванная упаковка. Это различие решеток играет некоторую роль в нарушении закономерности различий плотности, температур плавления и других физических свойств. Атомы их, кроме бериллия, теряют два электрона, превращаясь в ионыЭ. Но их восстановительная способность слабее, чем у щелочных металлов. В этой области металловедения предпринимаются попытки объяснить на основании атомного и электронного строения чистых металлов и сплавов их физические свойства , такие, как предел прочности на растяжение, твердость, тягучесть, электропроводность, теплопроводность и теплоемкость. Одной из конечных целей иссле 1Дований в области физического металловедения является создание сплавов , обладающих любыми заданными свойствами. В этом отношении поведение атома водорода в гидридах щелочных и щелочноземельных металлов похоже на поведение атомов галогенов в галогенидах с теми же металлами. По физическим свойствам и по строению кристаллических решеток ионные гидриды также схожи с соответствующими галогенидами. Например, гидриды щелочных металлов кристаллизуются по типу каменной соли Na l ,, образуя типично ионную решетку, в которой каждый ион щелочного металла окружен шестью ионами водорода , а каждый ион водорода — шестью ионами щелочного металла. Как и вообще вещества с ионными решетками , ионные гидриды имеют сравнительно высокие температуры плавления. Но третий- член триады — электрон — пока еще не прикреплен ни к какому специальному явлению 1в области катализа. В, большинстве работ по электронной теории катализа т, е. Считается, что поскольку В твердых телах могут появляться свободные электроны в металлах они имеются всегда, в полупроводниках они появляются под влиянием нагрева, освещения и т. Подобный взгляд физически сопряжен именно со свободными, т. Поэтому если для катализа не нужна кристаллическая решетка , то, следовательно, не нужен и электрон из зоны проводимости. Но мы видели, что каталитическое действие вещества может быть полностью отделено. Эти факты показьивают, что такие типичные полупроводники, как ZnO, dO, ZnS и пр. В настоящее время уже накоплено много данных, позволяющих не только судить о пригодности того или иного соединения для определенных целей , но и получать соединения с заранее заданными свойствами. Это оказалось возможным благодаря целому ряду теоретических и экспериментальных работ , проводившихся в Советском Союзе и за рубежом, из которых в первую очередь надо назвать работы Г. Самсонова с сотрудниками Институт металлокерамики и твердых сплавов АН УССР. В этих работах, в частности, излагаются теоретические взгляды на природу тугоплавких соединений , заключающиеся в основном в том, что физические свойства тугоплавких соединений РЗЭ и других переходных металлов связаны с их электронным и кристаллическим строением недостроенная электронная оболочка способна принимать атомы неметаллов, причем в зависимости от ионизационных потенциалов металлов и размеров атомов неметалла может возникать тот или иной тип связи в кристаллической решетке образующихся соединений. В боридах и силицидах преобладает смешанная ковалентно-металлическая связь , в нитридах — преимущественно ионная карбиды, сульфиды и фосфиды занимают промежуточное положение между этими крайними случаями []. Электронное строение и физические свойства твердых тел , изд-во Наукова Думка , Киев, , т.
Фольклор в обработке
Сколько длилась пресс конференция путина 2017
Методы финансового менеджмента для управления оборотным капиталом
Стоимость монет и купюр ссср каталог
Фото карта улиц перми
Характеристики газ 66
Система организации работы предприятия
Сколько сейчас погода в москве
Чарушин рассказы о природе
Постоянно вши у ребенка причины