Қатты денелер физикасы
жүктеу/скачать 26,78 Mb.
|
|
Полиморфизм құбылысы қорғасыннан басқа көптеген химиялық элементтерде – көміртек, темір, никел, кобальт, вольфрам, титан, бор, бериллий және т.б., сонымен қатар көптеген химиялық қосылыстар мен құймаларда байқалады. Полиморфизмнің табиғаттағы ең қызықты және басты көрінісі - көміртектің алмаз және графит түрінде кездесуі, бұл әлі де мұқият талдауды қажет етеді. Алмаз торындағы әрбір атом тетраэдр төбелерінде орналасқан көршілес 4 атоммен қоршалған (1.14 – суретті қара), олармен атом берік коваленттік күштермен байланысқан, байланыс ұзындығы  , жеке байланыстар энергиясы шамамен  .
Графиттің кристалдық торы Менделеевтің периодтық кестесіндегі VII топтың химиялық элементтері торына ұқсайды: көміртек атомдары екі өлшемді қабат құрады, олардың әрқайсысы 3 көршілес атоммен коваленттік байланысқа түседі (1.24 – суретті қара). Байланыс ұзындығы  , яғни алмазға қарағанда аз, сондықтан беріктігі алмаздан жоғары. Қабаттар арасындағы аралық С-С ұзындығынан біршама ұзындау және шамамен  -ге тең, осындай алыс ара қашықтықтарда тек әлсіз Ван-дер-Ваальс күштері ғана пайда болуы мүмкін, олар қабаттарды бір-бірімен байланыстырады. Бұл байланыстың энергиясы  Дж/мольге тең.
Алмаз бен графиттің құрылымындағы байланыс күштерінің осындай күрт өзгешеліктері олардың қасиеттерінде де үлкен өзгерістердің болуына алып келуі мүмкін. Шынында да, бұл солай. Алмаз өте қатты және берік, идеал абразивті материал болып табылады; графит жазықтықтар арасында жеңіл сырғанайды, олар әлсіз ван-дер-Ваальс күштерімен байланысқан. Сондықтан, олар қарындаштар жасауда және құрғақ желімдеуде қолданылады. Алмаз электрондары атомда берік ұсталады және олардың арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Спектрдің көрінетін бөлігіндегі жарық мұндай электрондарды жұлып ала алмайды, осының нәтижесінде жарық жұтылмайды. Сондықтан, алмаз электр тогын өткізбейтін өте әдемі, мөлдір кристалл болып табылады. Графиттегі көміртек атомының төрт валенттік электроны атоммен бірігіп қабат құрайды; ондай электрондар сыртқы электр өрісі әсерінен жеңіл сырғанап, графитті екі өлшемді өткізгішке айналдырады. Қозғалатын электрондардың болуы жарықтың жұтылуын (графиттің сұр түсі) және оның металл сияқты жарқырауын түсіндіреді. жүктеу/скачать 26,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|