IMG4 025 (2)

2

2

1. Siły międzyatomowc

24

= 1,56 + 1,63). Wyjątki stanowią cynk i kadm o wartościach c/a odpowied_QjM i 1,89. Ich struktury są nieco zniekształcone i z tego powodu mają .^| koordynacyjną nie 12 jak struktura idealna, lecz 6 + 6. Oznacza to, ^ dowolnego atomu sześć sąsiednich jest w najbliższej jednakowej odległości . ^ innych jest nieco w większej jednakowej odległości. Odstępstwo cynku i kad ^s?e\| ogólnej prawidłowości tłumaczy się elipsoidalnym zniekształceniem powłok »u nowych ich atomów w kierunku osi c i działaniem między płaszczyznami siecj^ ⁴ (0001) dodatkowego wiązania atomowego.

Struktury RSC i HZ są do siebie bardzo podobne. Mianowicie, w obu wy_st płaszczyzny odpowiednio (111) i (0001) z jednakowym gęstym ułożeniem ato o heksagonalnej symetrii (rys. 1.14a). Aby warunek najgęstszego ułożeni^ N spełniony, druga płaszczyzna heksagonalna musi mieć środki atomów prz^ .5 w stosunku do pierwszej (rys. 1.14b), natomiast trzecia może mieć środki ato^!-pokrywające się z pierwszą albo jeszcze bardziej przesunięte (rys. 1.14c). W st_nj.°' rzc HZ sekwencja płaszczyzn gęstego ułożenia odpowiada pierwszemu warią^j (/IB, AB, AB,...), a w strukturze RSC - drugiemu wariantowi (ABC, ABC, ABc Podobieństwo omawianych struktur sprawia, iż liczne pierwiastki mają odm/ ’ alotropowe o takich strukturach.    ^an

Rys. 1.14. Płaszczyzna heksagonalna: a) rozkład atomów, b) układ płaszczyzn w strukturze HZ, c) ukłai płaszczyzn w strukturze RSC

Nieliczne pierwiastki o słabiej zaznaczonych cechach metalicznych mają odmień ne struktury. Rtęć ma strukturę prostą układu romboedrycznego (A 10). cyna biali (SnP) ma strukturę tetragonalną (A5). a cyna szara (Sn a) - regularną złożoną (A4)| podobnie jak krzem i german. Arsen, antymon i bizmut mają struktury rombu edryczne (A7). Wreszcie odmiany alotropowe manganu mają struktury złożom układu regularnego: Mna - o 58 atomach (A12) i Mn0 - o 20 atomach (A131 a Mny ma strukturę Al i Mn8 - strukturę A2.

Spośród ważniejszych pierwiastków niemetalicznych węgiel w odmianie alotroj powej diamentu ma strukturę złożoną układu regularnego (A4), a w odmianie grafitu - strukturę heksagonalną (A9).

BUDOWA STOPÓW

2.1. MATERIAŁY METALICZNE

Wśród materiałów konstrukcyjnych poważną grupę stanowią materiały metaliczne: metale i stopy.

Zakwalifikowanie dowolnego pierwiastka do grupy metali bądź niemetali wcale nie jest takie jednoznaczne, jakby się pozornie wydawało. Bowiem poszczególne cechy metaliczne występują u różnych pierwiastków z bardzo różną intensywnością. Tak na przykład złoto jest bardzo plastyczne, a w porównaniu z nim magnez jest niemal kruchy. Miedź jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego, a chrom lub żelazo nieporównywalnie gorszym. Wyraźnie pozbawionych cech metalicznych jest zaledwie 13 pierwiastków naturalnych: gazy szlachetne (He, Ne, A, Kr, X, Rn) oraz H, N, O, S, F, Cl i Br. Pozostałe pierwiastki o różnej intensywności cech metalicznych nastręczały trudności klasyfikacyjne, których wyrazem było subiektywne zaliczanie np. Sn do metali albo metaloidów, Se, Te do metaloidów albo niemetali itp. Następnie stwierdzono, że właściwości metaliczne wykazują pierwiastki w stanie stałym, bardzo słabo w stanie ciekłym, a są ich pozbawione w stanie gazowym. Wreszcie stwierdzono, że pewne pierwiastki w stanie stałym występują w różnych odmianach alotropowych, z których jedne odznaczają się właściwościami metalicznymi, a inne są ich pozbawione. Tak na przykład Sn|3 (biała) ma wyraźne cechy metaliczne, a Sn a (szara) - niemetaliczne, podobnie fosfor czerwony jest metaliczny, a fosfor biały - niemetaliczny.

Z wymienionych powodów właściwości metaliczne traktuje się nie jako trwałą cechę określonego pierwiastka, jak np. ciężar właściwy lub temperatura topnienia, lecz jako cechę pewnego stanu, w jakim pierwiastek może się znaleźć w konkretnych warunkach zewnętrznych (warunki krystalizacji, temperatura, ciśnienie itp.). Pojęcie metalu, jakim operuje się potocznie, jest więc skrótem myślowym, przez który należy rozumieć pierwiastek w danych warunkach występujący w stanie metalicznym. Za charakterystyczne cechy stanu metalicznego, wynikające ze szczególnej budowy elektronowej i krystalicznej materii, uważa się obecnie:

-    elektronowy charakter przewodnictwa elektrycznego z jego ujemnym współczynnikiem temperaturowym,

—    wiązanie metaliczne jako jedyne albo współdziałające z innym typem wiązania.