Cтраница 4
Литофильные элементы концентрируются в самой внешней оболочке Земли - литосфере. Их соединения характеризуются сравнительно невысокой плотностью и в процессе дифференциации вещества по мере остывания планеты формируют ее внешнюю твердую оболочку. Халькофильные элементы, имеющие повышенное сродство к халькогенам, входят в состав так называемой халькосферы, подстилающей литосферу. Наконец, сидерофильные элементы - элементы триад VIIIB-группы - образуют наиболее плотную часть Земли - ее ядро. [46]
Как и подавляющее большинство переходных металлов, железо, кобальт и никель являются хорошими растворителями в твердом состоянии. Они образуют непрерывные твердые растворы не только между собой, но и с другими переходными металлами, обладающими подходящими металлохимическими свойствами и изоморфной структурой. Так, а-железо образует неограниченные твердые растворы с V и Сг ( ОЦК), у-железо и р-кобальт ( ГЦК) с у-марганцем ( ГЦК), родием, иридием, палладием и платиной. Последнее подтверждает определенную аналогию между всеми элементами VIIIB-группы. Кобальт ( ГПУ) непрерывно взаимно растворим с изоморфными Re, Ru, Os. Никель обнаруживает металлохимическое сходство с y - Fe и р - Со, но в отличие от них образует непрерывные твердые растворы с металлами IB-группы - медью и золотом. Таким образом, элементы триады железа служат своеобразным связующим звеном между металлами VIIB - и IB-групп. [47]
Литофильные элементы концентрируются в самой внешней оболочке Земли - литосфере. Их соединения характеризуются сравнительно невысокой плотностью и в процессе дифференциации вещества по мере остывания планеты формируют ее внешнюю твердую оболочку. Халькофильные элементы, имеющие повышенное сродство к халькогенам, входят в состав так называемой халькосферы, подстилающей литосферу. Наконец, сидерофильные элементы - элементы триад VIIIB-группы - образуют наиболее плотную часть Земли - ее ядро. [48]
Металлохимия урана достаточно хорошо изучена и характеризует его как переходный металл. Непрерывные твердые растворы J-V обрарует с Np, Pu, Ti, Zr, Nb. В то же время многие 3 / - металлы лишь ограниченно растворимы в уране в силу заметного различия атомных радиусов. При ограниченной взаимной растворимости уран образует значительное число интерметаллических соединений, особенно с металлами VIIIB-группы. [49]
Существование большой группы интерметаллических соединений разнообразного качественного и количественного состава, но сходных по физико-химической природе, обусловлено влиянием фактора электронной концентрации. Тип кристаллической структуры определяется не свойствами взаимодействующих компонентов, а так называемой формальной электронной концентрацией ( ФЭК), т.е. отношением общего числа валентных электронов ( соответствующих номеру группы) к числу взаимодействующих атомов в формульной единице. Эти фазы называются электронными соединениями Юм-Роэкри. Обычно электронные соединения образуются в системах, содержащих, с одной стороны, элементы IB - и VIIIB-групп, а с другой - металлы IIB -, IIIA-и IVA-групп. Эти соединения не подчиняются классическим правилам валентности, и их состав определяется лишь формальной электронной концентрацией. Трем видам электронных соединений соответствует определенная формальная электронная концентрация. [50]
Металлохимия урана достаточно хорошо изучена и характеризует его как переходный металл. Из трех полиморфных модификаций урана наибольшей способностью к образованию твердых растворов характеризуется j - J. Непрерывные твердые растворы J-U образует с Np, Pu, Ti, Zr, Nb. В то же время многие З - металлы лишь ограниченно растворимы в уране в силу заметного различия атомных радиусов. При ограниченной взаимной растворимости уран образует значительное число интерметаллических соединений, особенно с металлами VIIIB-группы. [51]
Группы нумеруются двояко: группы s - и р-элементов римскими числами с литерой А, а of - элементов - с литерой В. Номер группы соответствует числу внешних или валентных электронов в атоме. Они представляют два семейства и не отнесены к каким-либо группам. Элементы групп кобальта и никеля, проявляющие валентность от двух до шести, но не выше, включены условно в VIIIB-rpynny, хотя для этого нет убедительных оснований. Их иногда, вместе с элементами группы железа, называют триадами, так как в каждом периоде ( 4 -, 5 - и 6 - м) в VIIIB-группу отнесено по три элемента. Для элементов нулевой группы принято обозначение VIIIA, так как за последние десять лет синтезировано большое число соединений этих элементов и в некоторых из них валентность достигает значения восьми. К этой группе относят и гелий, хотя, в отличие от других благородных газов, он является элементом 5-типа. [52]
Железо, кобальт и никапъ образуют непрерывные твердые растворы не только между собой, но и с другими переходными металлами. Так, о железо образует неограниченные твердые растворы с V и Сг ( ОЦК), - / - железо и / - кобальт ( ГЦК) с - / - марганцем ( ГЦК), родием, иридием, палладием и платиной. Последнее подтверждает определенную аналогию между всеми элементами VIIIB-группы. Кобальт ( ГПУ) непрерывно взаимно растворим с изоморфными Re, Ru, Os. Никель обнаруживает металлохимическое сходство с j - Fe и / 3 - Со, но в отличие от них образует непрерывные твердые растворы с металлами IB-группы - медью и золотом. Таким образом, элементы VIIIB-группы служат своеобразным связующим звеном между металлами VIIB - и IB-групп. [53]
Железо, кобальт и никель образуют непрерывные гвердые растворы не только между собой, но и с другими переходными металлами. Так, о - железо образует неограниченные твердые растворы с V и Сг ( ОЦК), 7-железо и / Исобатт ( ГЦК) с 7-марганцем ( ГЦК), родием, иридием, палладием и платиной. Последнее подтверждает определенную аналогию между всеми элементами VIIIB-группы. Кобальт ( ГПУ) непрерывно взаимно растворим с изоморфными Re, Ru, Os. Никель обнаруживает металлохимическое сходство с 7 - Fe и / 3 - Со, но в отличие от них образует непрерывные твердые растворы с металлами IB-группы - медью и золотом. Таким образом, элементы VIIIB-группы служат своеобразным связующим звеном между металлами VIIB - и IB-групп. [54]
Большая группа элементов ( многие переходные металлы) образует гидриды с преимущественно металлическим характером связи. Все они являются фазами внедрения. Соотношение элементов в формульных единицах не зависит от природы металла, правило формальной валентности здесь не соблюдается, а состав определяется общими закономерностями образования фаз внедрения. Поскольку в реальных условиях водород может занимать лишь часть пустот соответствующего типа, указанные составы являются предельными и возможно отклонение от них в сторону недостатка водорода. Переходные металлы 4-го периода с кайносим-метричной Sd-оболочкой, во-первых, растворяют водород, а во-вторых, образуют фазы внедрения. При этом первая четверка Sd-ме-таллов ( Ti-Мп, взаимодействие скандия с водородом не изучено) хорошо растворяет водород в твердом состоянии, но образует лишь по одному гидриду. Металлы VIIIB-группы ( Fe, Co, Ni), напротив, плохо растворяют водород, но образуют по нескольку гидридов. Взаимодействие с водородом первых пяти ( - элементов V и VI периодов подчиняется тем же закономерностям - образование ограниченных твердых растворов и гидридов. Исключением является молибден, который с водородом не взаимодействует. [55]
Большая группа элементов ( многие переходные металлы) образует гидриды с преимущественно металлическим характером связи. Все они являются фазами внедрения. Иногда встречаются и гидриды состава ЭНз - Соотношение элементов в формульных единицах не зависит от природы металла, правило формальной валентности здесь не соблюдается, а состав определяется общими закономерностями образования фаз внедрения. Поскольку в реальных условиях водород может занимать лишь часть пустот соответствующего типа, указанные составы являются предельными и возможно отклонение от них в сторону недостатка водорода. Поэтому все металл оподобные гидриды являются односторонними фазами переменного состава 3Hi - Z) ЭН2 - з, ЭНз-г. Переходные металлы 4-го периода с кайносимметричной Зй-оболочкой, во-первых, растворяют водород, а во-вторых, образуют фазы внедрения. При этом первая четверка 3 - rf - металлов ( Ti - Мп, взаимодействие скандия с водородом не изучено) хорошо растворяет водород в твердом состоянии, но образуют лишь по одному гидриду. Металлы VIIIB-группы ( Fe, Co, Ni), напротив, плохо растворяют водород, но образуют по нескольку гидридов. Взаимодействие с водородом первых пяти элементов 5-го и 6-го периодов подчиняется тем же закономерностям - образование ограниченных твердых растворов и гидридов. [56]