14.08.2020
Квартира в новостройке – это отличная возможность приобрести собственное жилье, в котором никто еще не жил. При этом следует...


14.08.2020
Дымоход — это важная и одна из основных составляющих каминов, печей и котлов, вне зависимости от их назначения. Если правильно...


14.08.2020
Огромной популярностью среди потребителей пользуются полипропиленовые трубы, благодаря своим высоким техническим характеристикам,...


14.08.2020
Многие пользователи социальной сети инстаграмм видели, что огромное количество подписчиков и лайков может быть даже у аккаунтов,...


14.08.2020
Деревянный дом – уютное, экологичное и красивое жилье. Тепло древесина удерживает хорошо. На тридцать-сорок процентов снижаются...


14.08.2020
Радиаторы нагревают пространство в помещении, и это всегда видимая часть системы, причём, чем более она открыта, тем эффективнее...


Структура Mg2Zn11

30.10.2019

Система магний — цинк содержит пять интерметаллических соединений. Соединение MgZn2 было рассмотрено выше; соединение MgZn имеет специфичную кристаллическую структуру, которая будет рассмотрена ниже. Третье соединение вначале было идентифицировано как MgZn5 на основе изучения состава сплавов, и первые исследования его кристаллической структуры были начаты с этой точки зрения.

Таршиш установил, что MgZn5 имеет гексагональную решетку с периодами а = 9,92 А и с = 16,48 А; в элементарной ячейке соединения содержится шестнадцать формульных единиц. Эти данные, однако, казались ошибочными. Лавес и Вернер, проведя точное рентгеновское исследование, нашли, что элементарная ячейка в действительности является кубической (а = 8,53 А) и содержит шесть атомов магния и тридцать три атома цинка, что указывает на формулу Mg2Zn11. Следует отметить, что координаты атомов не были определены и не может быть полностью исключена возможность того, что в элементарной ячейке содержится 32 или 34 атома цинка. Знание числа атомов цинка в элементарной ячейке важно для установления изоморфизма Mg2Zn11 с тройным соединением системы Mg—Cu—Al, которое Лавес и Вернер идентифицировали как Mg3Cu7Al10 и которое содержит в элементарной ячейке тридцать четыре малых атома.

Повторное исследование, проведенное Самсоном, которому удалось выделить механическим путем кристаллы тройного соединения и определить пространственную группу и период решетки, показало, что указанное тройное соединение соответствует составу Mg2Cu6Al5. Можно не сомневаться, что это та же фаза, которую исследовали, но ошибочно идентифицировали Лавес и Вернер. По данным работы, Mg2Cu6Al5 имеет пространственную группу T1n—Рm3 элементарная ячейка кубическая (а = 9,294 А) и содержит три формульные единицы, как и по данным. Отношение числа больших атомов к малым (6:33) такое же, как и в структуре Mg2Zn11. Соединение имеет сложную кристаллическую структуру, которую легче уяснить, если рассмотреть вначале расположение атомов вокруг центрального атома элементарной ячейки (рис. 90), а затем расположение атомов около одной из кубических граней ячейки (рис. 91). Для того чтобы .понять связь между этими двумя конфигурациями, в рис. 90 включен октаэдр X1, составленный из атомов меди, которому на рис. 91 соответствует заштрихованный октаэдр X2.

Таким образом, в структуре Mg2Cu6Al5 центральный атом алюминия окружен двенадцатью атомами меди, отстоящими от него на расстоянии 2,54 А. Последние окружены оболочкой из атомов алюминия и магния. Далее следуют восемь угловых групп, каждая из которых состоит из шести атомов меди. Основная особенность этой высокосимметричной конфигурации заключается в наличии тетраэдров, построенных из малых атомов, напоминающих общую схему расположения атомов в структуре фаз Лавеса. На рис. 91 видно, что шесть атомов меди вместе с атомами алюминия в углах куба образуют восемь тетраэдров, тогда как центральную группу можно представить состоящей из двадцати четырех тетраэдров, соединенных друг с другом своими ребрами и расположенных таким образом, что вершины их направлены к центру. Атомы меди и алюминия образуют совместный скелет, включающий в себя пустоты (рис. 92), каждая из которых заполнена двумя большими атомами магния.

Таким образом, по всей вероятности, Mg2Cu6Al5, а также и Mg2Zn11 (а = 8.535 А) следует рассматривать как соединения, в которых даже при заполнении пустот большими атомами магния все еще сохраняется достаточно плотная упаковка малых атомов.

Конфигурации атомов, приведенные на рис. 90 и 91, почти точно передают атомный мотив в структуре Mg2Zn11 с той лишь разницей, что в этом случае положения всех малых атомов заняты атомами цинка.
Структура Mg2Zn11

В обоих соединениях электронные конфигурации равны и составляют 25/13. Как было показано Самсоном, в тройном соединении одно из межатомных расстояний Al—Cu чрезвычайно мало (2,49 А). Поскольку в структуре бинарного соединения этого не наблюдается, автор предложил, что три из двенадцати центральных атомов меди скорее всего двухвалентны, причем распределение этих атомов совершенно беспорядочно. В элементарной ячейке Mg2Cu6Al5 содержится восемнадцать атомов меди, и, следовательно, в целом в структуре шестая часть атомов меди является двухвалентной. С учетом этого электронная концентрация равна точно двум, что полностью совпадает с соответствующим значением для Mg2Zn11.

Хотя указанное выше предположение представляет значительный интерес для объяснения аномально короткого межатомного расстояния, по-видимому, для обеих структур совершенно не обязательно иметь одинаковые электронные концентрации, поскольку известно, например, что соединение MgZn2, также имеющее электронную концентрацию 2, .не изменяет своей структуры при изменении электронных концентраций. В этих соединениях наиболее важную роль, вероятно, играет пространственная геометрия, обусловленная относительными атомными размерами компонентов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна