To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
41. Struktura kryształu. Rodzaje wiązań w krysztale. Omów wiązanie van der Waalsa, narysuj zależność całkowitej energii potencjalnej od wzajemnej odległości atomów. Doskonały kryształ składa się z uporządkowanych atomów sieci krystalicznej, opisanej przez trzy wektory translacji a,b,c, tak, że układ atomów pozostaje niezmieniony po przesunięciu się o wektor translacji, który możemy wyrazić jako kombinację liniową wektorów a, b, c o współczynnikach całkowitych. Zbiór punktów spełniających tą zależność dla dowolnych liczb całkowitych definiuje sieć krystaliczną. Baza sieci: składa się z jednego lub więcej atomów umieszczonych w węźle sieci. Sieć jest regularnym i periodycznym układem punktów w przestrzeni. Ze strukturą krystaliczną mamy do czynienia, gdy baza atomów jest przyporządkowana jednoznacznie do każdego węzła sieci. Wiązania w krysztale: Za spójność w krysztale odpowiada całkowicie elektrostatyczne oddziaływanie przyciągające między ujemnymi ładunkami elektronów i dodatnimi ładunkami jąder. Siły magnetyczne maja niewielki wpływ na wiązania w krysztale, a grawitacyjne można w ogóle pominąć. Energię wiązania kryształu możemy policzyć z danych o przestrzennym rozkładzie elektronów i jąder w krysztale z praw mechaniki kwantowej oraz z danych o rozkładzie ich prędkości. W zagadnieniu spójności porównujemy całkowitą energię ciała stałego (kinetyczną i potencjalną) z energią tej samej liczby cząstek nieskończenie odległych od siebie. Kryształ jest stabilny jeżeli całkowita energia jest mniejsza od całkowitej energii swobodnych cząstek. Energia wiązania = energia swobodnych atomów – energia kryształu Rodzaje wiązań w krysztale: 1. molekulearne (van der Waalsa) 2. metaliczne 3. jonowe 4. kowalencyjne Wiązanie van der Waalsa: Występuje w gazach szlachetnych (tworzą strukturę o możliwie największym upakowaniu). Potencjał elektrostatyczny od kulistego rozkładu ładunku elektronów znosi się na zewnątrz obojętnego atomu z potencjałem elektrostatycznym ładunku zawartego w jądrze. Wydawać by się mogło że atomy gazów szlachetnych nie mogą tworzyć struktury krystalicznej. Wszystkie średnie momenty elektryczne są bowiem równe zeru. Jednak ze względu na ruch elektronu wokół jądra w pewnym momencie istnieje różny od zera elektryczny moment dipolowy (elektron przesuwa się w danym kierunku i powoduje przesunięcie się elektronu w atomie obok i jego przyciągniecie). Wytworzone przez moment elektryczny p w środku drugiego atomu odległego o R pole elektryczne:
(…)
…)
1058
[erg ]
R6
Jest to energia oddziaływania van der Waalsa-Londona, czyli energia fluktuującego pola.
Występuje również oddziaływanie odpychające, którego energia wynosi:
U ( R)
B
0
R12
Nakładanie się powłok elektronowych (potencjałów) atomów o zapełnionych powłokach może
zachodzić wówczas, gdy elektrony są przeniesione do stanów o wyższej energii. Wtedy wzrasta
całkowita energia układu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)