110 likes | 321 Views
Классификация материалов по признакам состава и структуры. Периодическая система. Задача: предсказание свойств новых материалов по известным справочным характеристикам образующих их атомов «Химический дизайн» материалов Неэмпирические предсказания – расчет из электронной структуры
E N D
Классификация материалов по признакам состава и структуры. Периодическая система. Задача: предсказание свойств новых материалов по известным справочным характеристикам образующих их атомов «Химический дизайн» материалов Неэмпирические предсказания – расчет из электронной структуры Веществаметодами квантовой химии Эмпирические и полуэмпирические – по химической аналогии (периодический закон), параметрам ионной, В-д-В и металлической связи, кристаллохимическим радиусам,…
Электронная структура и некоторые свойства атомов по группе:IIA подгруппа
РЗЭ (4f эл. + Y)
Лантаноидное сжатие, пары 4d – 5d элементов
Эмпирические атомные характеристики Радиусы, модель жестких шаров rAB>r0 => EAB = f(rAB) возрастающая, <0 EAB rAB>r0 => EAB=∞ rAB = rA + rB Для ненаправленной связи (ионная, металлическая, В-д-В) rAи rB – ~константы для частиц A и B
Системы ионных радиусов RA(табл) + RB(табл) ≈RAB(эксп.) • 1. Критерий Ланде • 2. Система Гольдшмидта • (из рефрактометрических данных Вазашерны RO2-=0.132 нм RF-=0.133 нм) • Уточнение Беловым и Бокием: RO2-=0.136 нм • 3. Система Полинга • R[X]+ и R[X]- обратно проп. зарядам ядер с учетом экранирования • RF-=0.136 нм • 4. Система Шеннона и Прюитта • контакт ионов - min электронной плотности между атомами • RF-=0.115 нм
Кристаллические структуры как кладки шарообразных атомов два шаровых слоя ГПУ ГЦК Дефекты упаковки в ПШУ Кристалл AX сфалерит(ZnS)NaCl CsCl увеличение RA/RX
Оценка энергии образования кристаллов Ковалентная связь – квантовохимический расчет Ионная связь ф-ла Борна – Майера ф-ла Капустинского Ван-дер-Ваальсова связь Eотт= b/r12(Леннард-Джонс) или bexp(-r/) Металлическая связь