Влияние химических факторов на кристаллическое строение металлов второй группы

1 / 13

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ, ФИЗИКА
КРИСТАЛЛОВ
УДК 448 + 548.3
ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ
СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ВТОРОЙ ГРУППЫ
А.С. Козлов1, А.Н. Захаров2
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
2МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Щелочные элементы при атмосферном давлении и стандартной температу-
ре кристаллизуются изоструктурно, однако не по типу плотнейшей упаковки,
а имеют объемно-центрированную элементарную ячейку. При этом для кри-
сталлов металлов второй группы не наблюдается структурного изоморфизма.
С увеличением атомного номера элементов второй группы меняется их кри-
сталлическое строение. Легкие металлы второй группы имеют гексагональную
плотноупакованную структуру, кальций и стронций — элементарную гранецен-
трированную ячейку, для бария и стронция характерна типичная для щелочных
металлов объемноцентрированная структура. В настоящее время в литера-
туре не существует единой точки зрения о причине отсутствия структурного
изоморфизма у металлов второй групп. На основе данных физико-химических
свойств металлов второй группы, а также зависимостей силовых характе-
ристик атомов от заряда ядра, атомных и ионных орбитальных радиусов
установлены корреляции, свидетельствующие о закономерном “разрыхлении”
кристаллической структуры при переходе к барию и радию. Рассмотрены при-
меры, демонстрирующие согласованность изменения физико-химического по-
ведения и кристаллического строения металлов второй группы. Сделан вывод
о том, что число валентных sp-электронов является необходимым, но не до-
статочным условием выбора кристаллической упаковки.
Ключевые слова: кристаллическая структура, щелочноземельные металлы, си-
ловые характеристики атомов.
CHEMICAL IMPACT ON CHRYSTAL STRUCTURE
OF THE SECOND-GROUP METALS
A.S. Kozlov1, A.N. Zakharov 2
1Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
2Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
Under the atmospheric pressure and standard temperature, alkali metals crystallize
isostructurally, but not in the form of close packing. They have a body-centered
cubic unit cell. No structural isomorphism is observed in crystal structures of group 2
metals. As atomic number of group 2 metals increases, their crystal structures change.
The lightest metals, beryllium Be and magnesium Mg, are crystallized in the form
of hexagonal close-packed structure, whereas calcium Ca and strontium Sr exhibit
face-centered cubic unit cells. However, barium Ba and strontium Sr have
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5 113