Стр. 132 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
130
Для переходных металлов (ряда сплавов) трактовка электронных струк-
тур на основе зонной модели приводит к довольно простой картине. Она бази-
руется на предположении о перекрывании зон, возникших при расщеплении
(
n-
1)
d-
,
ns-
и
np-
уровней атома, при этом остальные орбитали остаются неиз-
менными. Схема перекрывания (
n-
1)
d-
и
ns-
орбиталей приведена на рис. 5.5. В
этих металлах
np -
уровни атомов незаполнены.
Ns
-уровень
Е
(n-
1
)d
-уровень
Плотность состояний
N
s
Межатомное расстояние
r
Рис. 55 Образование
s
– и
d
– зон переходных металлов
Из рис. 5.5 видно, что у переходных металлов
s
- и
d-
зоны перекрываются
и становится возможным смешивание подуровней и заселение электронами
обеих зон одновременно. В табл. 5.1 сопоставлены степени заселенности зон
некоторых переходных металлов в сравнении с электронными конфигурациями
соответствующих изолированных атомов [34]. Степень заселенности зон была
получена на основе данных по магнитным моментам атомов.
Таблица 5.1
Электронные конфигурации и заселенность зон
Элемент
Электронная конфигурация
Заселенность зоны
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Pd
Pt
... 3
d
5
4
s
1
…3
d
5
4
s
2
…3
d
6
4
s
2
…3
d
7
4
s
2
…3
d
8
4
s
2
…4
d
10
… 5
d
9
6
s
1
3
d
5,34
4
s
0,66
3
d
5,85
4
s
1,15
3
d
7,05
4
s
0,95
3
d
8,25
4
s
0,75
3
d
9,45
4
s
0,55
4
d
9,64
5
s
0,36
5
d
9,70
6
s
0,30
Из таблицы видно, что наблюдается увеличенная заселенность валентной
(
n
– 1)
d
-зоны за счет перехода части электронов с
ns
-подуровня.
На рис. 5.6 представлено распределение электронов по уровням и поду-
ровням невозбужденного атома меди (А) и энергетические уровни в изолиро-
ванном атоме меди (Б) и атоме в кристалле (В), иллюстрирующие смешение
s
-
d
-подуровней и образование зоны проводимости.
(
n-
1)
d-
зона
ns
