Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов




НазваниеЗависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов
страница1/4
Дата30.09.2012
Размер0.68 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4
Глава 5. Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов


Понятие электроотрицательности атомов уже давно и плодотворно используется в химии и сопредельных с ней областях для решения многих теоретических и прикладных проблем (Бацанов, 2000). В настоящем разделе сделана попытка на основе электроотрицательности объяснить некоторые физические свойства кристаллов и тем самым продемонстрировать ее возможности в этой практически важной области.

Теоретические предпосылки использования электроотрицательности для объяснения механической, термической стабильности и других свойств минералов вполне очевидны. Характеризуя энергию связи электронов у атомов, вступающих в химическое взаимодействие в соединениях, параметры электроотрицательности могут определять энергию и соответственно прочность образующихся связей и стабильность соединений. При этом речь идет, разумеется, о координационных кристаллических соединениях с сильными межатомными связями (ионного, ковалентного или металлического типа).

Как известно, существуют многочисленные методы оценки и системы электроотрицательностей атомов (Бацанов, 1986; 2000), поэтому выбор соответствующей системы был далеко не простым. В результате испытания различных вариантов выяснилось, что для наших целей наиболее естественной и подходящей оказалась система, в которой электроотрицательность имеет размерность энергии (коль скоро речь идет об энергетическом подходе к оценке свойств кристаллов по электроотрицательности составляющих атомов). Кроме того, эта система должна учитывать конкретные валентности атомов или, другими словами, заряды атомных остовов (см. раздел 2.2). Обоим указанным критериям вполне удовлетворяет предлагаемая автором система электроотрицательностей (таблица 5.1), вычисляемых по формуле (Зуев, 1990):

, (5.1)

где w − валентность атома, Iw − потенциал ионизации соответствующей валентности.

Указанным критериям не удовлетворяют другие системы электроотрицательностей. Так, в системе Жанга (Zhang, 1982), учитывающей валентности металлов и неметаллов, электроотрицательность имеет размерность силы. А в системе Мартынова и Бацанова (Мартынов, Бацанов, 1980), в которой также учитывается валентность атомов, электроотрицательность имеет размерность корня квадратного из энергии, как и в оригинальной системе Полинга (Pauling, 1960). Заметим кстати, что в последней, как и во всех системах кристаллических электроотрицательностей по С.С.Бацанову, не указывается валентность неметаллов, что, по нашему мнению (см. раздел 2.2), является серьезным упущением.

Таблица 5.1

Электроотрицательности атомов (по В.В.Зуеву) для различных валентных состояний и в различных единицах

Атом (валент-ность)

ЭО,

эВ

ЭО по

шкале

Ж.-П.

ЭО,

кДж/моль

ЭО,

кДж/г-а

ЭО,

кДж/см3

в твердом теле

H(I)

13,6

2,58

1312,21

1301,87

98,94

He(II)

25,89

4,92

2498,02

624,1



Li(I)

5,39

1,02

520,06

74,93

40,01

Be(II)

9,21

1,75

888,64

98,6

182,41

B(III)

11,17

2,12

1077,75

99,7

184,22

C(IV)

13,88

2,64

1339,23

111,5

391,7

N(III)

15,05

2,86

1452,11

103,67

106,36

N(V)

16,81

3,19

1621,93

115,8



O(II)

15,59

2,96

1504,22

94,01

188,02

O(IV)

17,21

3,27

1660,52

103,78



O(VI)

19,1

3,63

1842,88

115,18



F(I)

17,42

3,31

1680,77

88,46

134,11

F(III)

18,6

3,53

1794,64

94,45



F(V)

20,09

3,82

1938,40

102,02



F(VII)

21,87

4,16

2110,15

111,06



Ne(VIII)

25,83

4,91

2492,23

123,5



Na(I)

5,14

0,98

495,94

21,56

20,93

Mg(II)

7,58

1,44

731,36

30,09

52,3

Al(III)

8,29

1,58

799,87

29,65

79,91

Si(IV)

9,69

1,84

934,95

33,29

77,53

P(III)

10,14

1,93

978,37

31,59

57,49

P(V)

11,25

2,14

1085,47

35,04



S(II)

11,02

2,09

1063,28

33,16

68,64

S(IV)

11,36

2,16

1096,08

34,18



S(VI)

12,44

2,36

1200,29

37,43



Cl(I)

12,97

2,46

1251,42

35,3

71,65

Cl(III)

12,73

2,42

1228,27

34,65



Cl(V)

13,01

2,47

1255,28

35,41



Cl(VII)

13,92

2,64

1343,09

37,88



Ar(VIII)

15,5

2,95

1495,53

37,44



K(I)

4,34

0,82

418,75

10,71

9,23

Ca(II)

6,02

1,14

580,85

14,49

22,46

Sc(III)

7,09

1,35

684,09

15,22

45,51

Ti(II)

6,81

1,29

657,07

13,72



Ti(IV)

8,45

1,61

815,30

17,02

77,27

V(III)

7,91

1,50

763,20

14,98



V(IV)

8,94

1,7

862,58

16,93



V(V)

9,76

1,85

941,7

18,49

112,97

Cr(II)

7,51

1,43

724,61

13,93



Cr(III)

8,45

1,61

815,31

15,68



Cr(IV)

9,52

1,81

918,55

17,66



Cr(VI)

11,3

2,15

1090,29

20,97

150,77

Mn(II)

7,63

1,45

736,19

13,4



Mn(III)

8,83

1,68

851,97

15,51



Mn(IV)

9,93

1,89

958,11

17,44

129,75

Mn(V)

10,99

2,09

1060,38

19,3

143,6

Mn(VII)

12,66

2,41

1221,51

22,23



Fe(II)

8,0

1,52

771,89

13,82



Fe(III)

8,73

1,66

842,32

15,08



Fe(IV)

10,05

1,91

969,68

17,36

136,69

Fe(VI)

12,19

2,32

1176,16

21,06



Fe(VIII)

13,83

2,63

1334,4

23,89

391,8

Co(II)

8,19

1,56

790,22

13,41



Co(III)

9,18

1,74

885,74

15,03



Co(IV)

10,2

1,94

984,16

16,7

133,77

Co(IX)

15,05

2,86

1452,11

24,64



Ni(II)

8,35

1,59

805,66

13,72



Ni(III)

9,59

1,82

925,3

15,76

140,3

Ni(IV)

10,69

2,03

1031,44

17,57

156,41

Ni(VIII)

14,85

2,82

1432,82

24,41



Ni(X)

16,34

3,1

1576,58

26,86



Cu(I)

7,72

1,47

744,87

11,72

105,01

Cu(II)

8,93

1,7

861,62

13,56



Cu(III)

10,05

1,91

969,68

15,26

136,73

Cu(V)

12,3

2,34

1186,78

18,68



Cu(VII)

14,01

2,66

1351,77

21,27



Zn(II)

9,18

1,74

885,74

13,55

96,65

Zn(VI)

13,88

2,64

1339,23

20,48



Ga(III)

8,83

1,68

851,97

12,22

72,18

Ge(IV)

9,67

1,84

933,02

12,85

68,4

As(III)

9,53

1,81

919,51

12,27

70,92

As(V)

10,74

2,04

1036,26

13,83



Se(II)

10,17

1,93

981,26

12,43

59,54

Se(IV)

10,43

1,98

1006,35

12,75



Se(VI)

11,54

2,19

1113,45

14,1



Br(V)

11,69

2,22

1127,92

14,12



Br(VII)

12,55

2,38

1210,9

15,15



Kr(VIII)

13,67

2,6

1318,96

15,74



Rb(I)

4,18

0,79

403,31

4,72

7,23

Sr(II)

5,6

1,06

540,32

6,17

15,67

Y(III)

6,44

1,22

621,37

6,99

31,24

Zr(IV)

7,51

1,43

724,61

7,94

51,66

Nb(III)

7,73

1,47

745,84

8,03



Nb(IV)

8,19

1,56

790,22

8,51



Nb(V)

8,56

1,63

825,92

8,89

68,82

Mo(IV)

9,12

1,73

879,95

9,17

93,72

Mo(VI)

9,98

1,9

962,93

10,04

102,61

Tc(V)

9,57

1,82

923,37

9,34

107,41

Tc(VII)

10,56

2,01

1018,89

10,3

118,45

Ru(II)

7,83

1,49

755,49

7,47



Ru(III)

8,59

1,63

828,81

8,2



Ru(IV)

9,38

1,78

905,04

8,95

110,71

Ru(VI)

10,62

2,02

1024,68

10,14

125,43

Ru(VIII)

11,6

2,2

1119,24

11,07



Rh(II)

7,71

1,46

743,91

7,23



Rh(III)

8,78

1,67

847,15

8,23



Rh(IV)

9,46

1,8

912,76

8,87

110,08

Pd(II)

9,02

1,71

870,3

8,18

98,32

Pd(IV)

10,32

1,96

995,74

9,36

112,51

Ag(I)

7,57

1,43

730,4

6,77

71,08

Ag(II)

9,16

1,74

883,81

8,19



Ag(III)

10,12

1,92

976,44

9,05

95,03

Cd(II)

8,72

1,66

841,36

7,48

64,7

In(III)

8,18

1,55

789,25

6,87

50,22

Sn(II)

7,33

1,39

707,24

5,96

43,57

Sn(IV)

9,12

1,73

879,95

7,41

42,61

Sb(III)

8,42

1,6

812,41

6,67

44,63

Sb(V)

9,81

1,86

946,53

7,77



Te(II)

9,15

1,74

882,85

6,92

43,18

Te(IV)

9,54

1,81

920,48

7,21



Te(VI)

10,86

2,06

1047,84

8,21



I(III)

10,33

1,96

996,7

7,85



I(V)

11,14

2,12

1074,85

8,47



I(VII)

12,06

2,29

1163,62

9,17



Xe(VIII)

12,65

2,4

1220,55

9,3



Cs(I)

3,89

0,74

375,33

2,82

5,28

Ba(II)

5,41

1,03

521,99

3,8

13,66

La(III)

5,91

1,12

570,23

4,11

25,26

Ce(III)

6,44

1,22

621,37

4,43

36,5

Ce(IV)

7,12

1,35

686,98

4,9



Pr(III)

5,97

1,13

576,02

4,09

27,7

Nd(III)

6,07

1,15

585,67

4,06

28,45

Pm(III)

6,14

1,17

592,42

4,09

29,53

Sm(III)

6,32

1,2

609,79

4,05

30,46

Eu(II)

5,64

1,07

544,18

3,58



Eu(III)

6,51

1,24

628,12

4,13

21,65

Gd(III)

6,36

1,21

613,65

3,9

30,81

Tb(III)

6,3

1,2

607,86

3,82

31,43

Dy(III)

6,45

1,23

622,33

3,83

32,75

Ho(III)

6,51

1,24

628,12

3,81

33,51

Er(II)

6,03

1,15

581,81

3,48

31,55

Tm(III)

6,7

1,27

646,46

3,83

35,7

Yb(II)

6,17

1,17

595,32

3,44

23,96

Yb(III)

6,95

1,32

670,58

3,88



Lu(III)

6,46

1,23

623,3

3,56

35,03

Hf(IV)

7,95

1,51

767,06

4,3

57,23

Ta(III)

7,71

1,46

743,91

4,11



Ta(V)

8,08

1,53

779,61

4,31

71,78

W(IV)

8,4

1,6

810,48

4,41



W(VI)

8,89

1,69

857,76

4,67

90,13

Re(V)

8,91

1,69

859,69

4,62



Re(VI)

9,23

1,75

890,57

4,78

100,48

Re(VII)

9,52

1,81

918,55

4,93



Os(II)

8,6

1,63

829,78

4,36



Os(IV)

8,88

1,69

856,8

4,5

101,65

Os(VI)

9,58

1,82

924,34

4,86

109,79

Os(VIII)

10,32

1,96

995,74

5,24



Ir(III)

8,9

1,69

858,73

4,47



Ir(IV)

9,11

1,73

878,99

4,57

102,46

Ir(VI)

9,96

1,89

961,0

5,0

112,1

Pt(II)

9,11

1,73

878,99

4,51



Pt(IV)

9,54

1,81

920,48

4,72

101,24

Pt(VI)

10,27

1,95

990,91

5,08

108,97

Au(I)

9,22

1,75

889,6

4,52

87,33

Au(II)

9,74

1,85

939,77

4,77

92,16

Au(III)

9,82

1,86

947,5

4,81

92,93

Hg(I)

10,44

1,98

1007,31

5,02

68,0

Hg(II)

9,91

1,88

956,18

4,77

64,61

Hg(IV)

10,68

2,03

1030,47

5,14



Tl(I)

6,11

1,16

589,53

2,88

34,13

Tl(III)

8,75

1,66

844,25

4,13

48,95

Pb(II)

7,46

1,42

719,79

3,47

39,38

Pb(IV)

8,83

1,68

851,97

4,11

26,8

Bi(III)

8,47

1,61

817,23

3,91

38,12

Bi(V)

9,59

1,82

925,3

4,43



Po(II)

9,07

1,72

875,13

4,19

39,05

Po(IV)

9,18

1,74

885,74

4,24



Po(VI)

10,15

1,93

979,33

4,69



At(VII)

10,78

2,05

1040,12

4,95



Rn(VIII)

11,52

2,19

1111,52

5,01



Fr(I)

3,98

0,76

384,01

1,72



Ra(II)

5,18

0,98

499,8

2,21

19,01

Ac(III)

6,4

1,22

617,51

2,72

27,36

Th(IV)

6,87

1,31

662,86

2,86

33,52

U(IV)

7,81

1,48

753,55

3,17

60,07

U(VI)

9,25

1,76

892,5

3,75

71,05

Np(III)

6,36

1,21

613,65

2,59

52,45

  1   2   3   4

Похожие:

Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов icon«Получение металлов»
Цель урока: познакомить учащихся методами получения металлов, изучить типы кристаллических решеток и показать зависимость физических...
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconТема «Компьютерное моделирование физических явлений»
На столе модели: кукла, машинка, портрет, фрукты, глобус, модели молекул и атомов, кристаллических решёток веществ, геометрические...
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconРеферат по химии на тему: «Явления изомерии в органической и неорганической химии. Зависимость свойств веществ от их строения»
«Явления изомерии в органической и неорганической химии. Зависимость свойств веществ от их строения»
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconСамостоятельная работа Кредитная стоимость
Основные аспекты кристаллохимии: стереохимический, кристаллоструктурный, характеристика химических связей, зависимость свойств кристаллов...
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconПлан лекций по химии для 1 курса специальности 220400. 62 «Управление в технических системах»
Химия как одна из самых обширных областей естествознания – комплекса наук, изучающих природу. Химия как наука о превращениях веществ....
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconТематическое планирование содержания учебной дисциплины 8 класс
Периодический закон с точки зрения строения атома. Зависимость свойств элементов от строения их атомов
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconЗакономерности разделения минералов на основе различия их физических и химических свойств
Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconУрока: Образовательные
Цель урока: повторить особенности строения атомов металлов и металлической химической связи, выявить взаимосвязь физических свойств...
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconПлан-конспект урока
Цель урока: сформировать умения прогнозировать изменения свойств простых веществ – металлов iia группы псхэ и их соединений в зависимости...
Зависимость физических свойств минералов и других кристаллических веществ от электроотрицательности составляющих атомов iconПрограмма дисциплины «Теория симметрии и кристаллофизика» для направления 210602. 65 «Наноматериалы»
Целью дисциплины является изучение симметрии кристаллических сред и основ математического аппарата, применяемого для ее описания,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница