Warum die Kristallstruktur ist, aber nicht einen anderen?

Zusammenfassung. Die Literatur im Allgemeinen beschreibt eine metallische Bindung ist wie die, die im Wege der gegenseitigen Bindungen zwischen den Atomen "außen Elektronen und nicht über die Richtungs-Eigenschaften. Jedoch versucht worden, zu erklären, Richtungs-metallischen Verbindungen, wie eine bestimmte lattice.This Crystal Metallic-Papier zeigt, dass die metallische Bindung in das dichteste Packungen (Volumen-zentriert und Face-zentriert) zentral zwischen den gewählten Atom und seinen Nachbarn in der Regel , wahrscheinlich, die von 9 (neun) Richtungs-Anleihen, im Gegensatz zu der Zahl der Nachbarn, die gleich 12 (zwölf) (Koordination) an. Wahrscheinlich, 3 (drei) "fremde" Atome sind bei der Koordinierung Nummer 12 stereometrically, und nicht für den Grund der Anleihe. Dieses Problem wird gelöst experimentally.IntroductionAt präsentieren, ist es unmöglich, wie eine allgemeine Fall ist, ergeben sich mit Hilfe von quantenmechanischen Berechnungen die kristalline Struktur des Metalls in Bezug auf die elektronische Struktur des Atoms. Allerdings, und Hanzhorn Dellinger auf einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein eines würfelförmig Band-zentriert Gitter in Untergruppen von Titan, Vanadium, Chrom und Verfügbarkeit in dieser Metalle von Valent d-Orbitale. Es ist leicht zu bemerken, dass die vier Hybrid-Orbitale richten sich entlang der vier physikalischen Diagonalen des Würfels und sind gut auf jedes Atom verbindlich zu seinen acht Nachbarn in der Band-zentriert kubische Gitter, wobei die restlichen Orbitale auf die Kante der Zentren Element der Zelle und, möglicherweise, im Rahmen der verbindlichen Atom auf seine sechs zweiten Nachbarn / 3 / S. 99.Let uns versuchen, die Beziehungen zwischen der Außen-Elektronen des Atoms von einem bestimmten Element und Struktur der Kristallgitter, auf die die Notwendigkeit der Richtungs-Anleihen (Chemie) und die Verfügbarkeit des kombinierten Elektronen (Physik), die für die galvanische und magnetische Eigenschaften. Nach / 1 / S. 20, die Anzahl der Z-Elektronen in den conductivitiy-Zone wurde durch die Autoren, die angeblich auf der Grundlage der Wertigkeit des Metalls zu Sauerstoff, Wasserstoff und unterliegt zu zweifeln, da die experimentellen Daten der Halle und die einheitliche Kompression Modul befinden sich in der Nähe der theoretischen Werte nur für Alkali-Metalle. Das Volumen-zentriert Gitter, Z = 1 wirft kein Zweifel. Die Koordinierung Zahl entspricht 8.Die außen Elektronen der letzten Shell-oder Metall-Atome subcoats in Form Leitfähigkeit Zone. Die Anzahl der Elektronen in die Leitfähigkeit Zone Effekte Hall-Konstante, einheitliche Verdichtung, etc.Let uns konstruieren, das Modell aus Metall - Element, so dass externe Elektronen der letzten Schicht oder sublayers atomarer Kernel, links nach dem Füllen der Leitungsband, beeinflusst irgendwie Muster der kristallinen Struktur (zum Beispiel: für den Körper im Mittelpunkt Gitter - 8 "Wertigkeit" Elektronen, und für die Volumen-zentriert und Gesicht im Mittelpunkt lattices - 12 oder 9). ROUGH, qualitativen Messung der Zahl der Elektronen im Leitungsband Metall -- Element. Erläutern, welche Faktoren, die sich auf FORMATION DER ART DER monokristallinen MATRIX und des Vorzeichens HALL konstant. (Algorithmus der Bau des Modells) Die Messungen der Halle Bereich ermöglicht es uns, um die Zeichen der Ladungsträger in das Leitungsband. Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften der Hall-Effekt ist jedoch, dass in einigen Metallen der Hall-Koeffizient ist positiv, und damit Träger in ihnen sollte, wahrscheinlich, die Gebühr, gegenüber der Elektronen-Gebühr / 1 /. Bei Raumtemperatur Dies gilt für die folgenden: Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Zink, circonium, Niob, Molybdän, Ruthenium, Rhodium, Cadmium, Cer, Praseodym, Neodym, Ytterbium, Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Iridium, Thallium, plumbum / 2 /. Lösung für dieses Rätsel muss die komplette Quantum - mechanische Theorie fester Körper. Grob gesagt, mit der Basis Fälle von Born-Karman, lassen Sie uns eine stark vereinfachte Fall einer eindimensionalen Leitungsband. Die erste Variante: eine dünne geschlossene Röhre ist vollständig ausgefüllt mit Elektronen, sondern ein. Der Durchmesser des Elektrons entspricht etwa dem Durchmesser des Rohres. Mit einer solchen Besetzung des Gebiets auf lokaler Bewegung der Elektronen eine gegenläufige Bewegung der "Standort" des Elektrons, fehlen in der Röhre, ist festzustellen, dh Bewegung von nicht-negative Sichtung. Die zweite Variante: Es gibt ein Elektron in thetube - Bewegung von nur einer Gebühr möglich ist -, dass die Elektronen mit einer negativen Ladung. Diese beiden variantsshow, dass die Sichtung von Beförderern, bestimmt sich nach der Hall-Koeffizient, bis zu einem gewissen Grad, soll davon abhängen, ob thefilling der Leitungsband mit Elektronen. Abbildung 1. Abbildung 1. Schematische Darstellung der Leitungsband von zwei verschiedenen Metallen. (Maßstab nicht eingehalten). a) - die erste Variante, b) - die zweite Variante. Die Reihenfolge, in der Elektronen-Bewegung wird auch durch die Struktur der Leitfähigkeit Zone, als auch von der Temperatur, Beimischungen und Mängel. Magnetische Quasi-Teilchen, Magnonen, haben Auswirkungen auf den magnetischen Materialien. Seit unserer Argumentation ist rauh, werden wir berücksichtigen nur als Füllung der Elektronen mit der Leitfähigkeit Zone. Lassen Sie uns füllen die Leitfähigkeit Zone mit Elektronen in einer solchen Weise, dass die externe Elektronen des Atom-Kernel auf die Bildung eines Kristallgitters. Lassen Sie uns davon ausgehen, dass nach dem Befüllen die Leitfähigkeit Zone, die Zahl der äußeren Elektronen auf der letzten Schale der atomickernel ist gleich der Anzahl der benachbarten Atome (die Koordinierung Zahl) (5). Die Koordination für die Lautstärke-zentriert und Face-zentriert dichtesten Packungen sind 12 und 18, in der Erwägung, dass thosefor Körper-zentriert Gitter sind 8 und 14 (3). Die nachstehende Tabelle wird in Übereinstimmung mit den oben genannten Entscheidungen. Wo ist die Rh-Hall-Konstante (Halle der Koeffizient) Z ist eine davon ausgegangen, Anzahl der Elektronen, die von einem Atom auf die Leitfähigkeit Zone. Z-Kernel ist die Anzahl der externen Elektronen des Atom-Kernel auf der letzten Shell. Das Gitter ist die Art des Metalls Kristallstruktur bei Raumtemperatur und in einigen Fällen, in Phase Übergang Temperaturen (1). ConclusionsIn Trotz der rauen Argumentation der Tabelle zeigt, dass die größere Zahl von Elektronen, die das Atom des Elements zu die Leitfähigkeit Zone, desto positiver ist der Hall-Konstante. Im Gegenteil: die Hall-Konstante ist negativ für die Elemente, die haben ein oder zwei Elektronen, um die Leitfähigkeit Zone, die nicht im Widerspruch zu den Schlussfolgerungen des Payerls. Eine Beziehung ist auch zwischen der Leitfähigkeit Elektronen (Z) und Wertigkeit Elektronen (Z-Kernel), die die Kristallstruktur. Die Phase des Übergangs von einem Element auf ein anderes Gitter lässt sich durch die Übertragung von einer der äußeren Elektronen der Atom-Kernel auf die Metall-Zone Leitfähigkeit oder der Rückkehr aus der Leitfähigkeit Gebiet der externen Shell des Kernels unter theinfluence der externen Faktoren (Druck, Temperatur). Wir haben versucht, das Puzzle zu lösen, sondern wir haben ein neues Puzzle, das eine gute Erklärung für die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Elemente. Dies ist die "Koordinierung Nummer" 9 (neun) für das Gesicht-zentriert und Band-zentriert lattices. Das häufige Vorkommen der Zahl 9 in der Tabelle deutet darauf hin, dass das dichteste Packungen wurden untersucht insufficiently.Using die Methode der inversen Lesung aus experimentellen Werte für die einheitliche Kompression auf die theoretischen Berechnungen und die Zusammensetzung der Arkshoft und Mermin (1) zur Bestimmung der Z-Wert, können wir überprüfen, seine gute Übereinstimmung mit den Daten in Tabelle 1. Die metallische Bindung zu sein scheint auf beiden sozialisierter Elektronen und "Valenz" - auf die Elektronen der atomaren kernel.Literature: 1) Solid State Physics. N.W. Ashcroft, N. D. Mermin. Cornell University, 19752) Eigenschaften der Elemente. G.V. Samsonov. Moskau, 19763) Grundzüge der Anorganischen Kristallchemie. Von. Dr. Heinz Krebs. Universität Stuttgart, 19684) Physik der Metalle. Y.G. Dorfman, I.K. Kikoin. Leningrad, 19335) Was beeinflusst Kristalle Merkmale. G. G. Skidelsky. Ingenieur N 8, 1989Appendix 1Metallic Bond in dichteste Packung (Band-zentriert und Face-zentriert) Es ergibt sich aus den Spekulationen über die Zahl der direkten Anleihen (oder pseudobonds, da gibt es eine Leitfähigkeit zwischen den benachbarten Metall-Atome) gleich auf neun nach der Zahl der externen Elektronen der Atom-Kernel für dichteste Umschließungen, dass ähnlich wie Körper-zentriert Gitter (acht benachbarten Atomen in der ersten Abstimmung Kugel). Band-zentriert und Face-zentriert Gitter in der ersten Abstimmung Bereich sollten neun Atome in der Erwägung, dass wir tatsächlich über 12 sind. Aber die Anwesenheit von neun benachbarten Atomen, an einer zentralen Atom hat indirekt bestätigt durch die experimentellen Daten der Halle und die einheitliche Kompression Modul (und von den Versuchen über die Gaase van Alfen Wirkung der Schwingung ist ein Vielfaches ofnine. In Abb. 1, 1. D, E - zeigt Koordinierung in den Bereichen dichteste hexagonale und kubische Umschließungen. Fig.1.1. Dichten Verpackung. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in den sechseckigen Verpackung, die Dreiecke der oberen und unteren Grundlagen unindirectional sind, in der Erwägung, dass in den sechseckigen Verpackung sind nicht unindirectional.Literature: Einführung in die Physikalische Chemie und Chemie der Chrystal semi-Dirigenten. B. F. Ormont. Moskau, 1968. Anlage 2Theoretical Berechnung des einheitlichen Kompression Modul (B). B = (6,13 / (rs / AO)) 5 * 1010 dyne/cm2Where B ist die einheitliche Kompression Modul ist ua die Bohr Radius RS - der Radius der Kugel mit das Volumen gleich aufden Band, die an einem Elektronen-Leitfähigkeit. RS = (3/4p n) 1 / 3, , Wobei n die Dichte der Leitfähigkeit electrons.Table 1. Berechnung nach Ashcroft und Mermine Element Z rs / AO theoretisch berechnet Natürlich ist der Druck des freien Elektronen Gase allein nicht vollständig bestimmt die Druckfestigkeit strenth des Metalls, jedoch in der zweiten Instanz die Berechnung der theoretischen einheitliche Kompression Modul liegt näher an die experimentelle (näherungsweise die experimentelle) dieses Ansatzes (Annäherung) wird einseitig. Der zweite Faktor die Wirkung von "Wertigkeit" oder externen Elektronen des Atom-Kernel, über die Kristallgitter ist offenbar erforderlich, zu berücksichtigen consideration.Literature: Solid State Physics. N.W. Ashcroft, N. D. Mermin. Cornell University, 1975 Veröffentlichungsdatum: 5. Februar 2003Source: SciTecLibrary.ru Bitte lesen Sie mehr unter: http://sciteclibrary.ru/eng/catalog/pages/4564.html Im russisch-http://kristall.lan.krasu.ru/Science/publ_grodno.html