Наименьшая энергия

Наименьшая энергияНаконец, наименьшая энергия затрачивается на отрыв d-электрона у возбужденного атома, в котором оба 5-электрона перешли на d-уровень (точка d8).

Так как атомы рассматриваемых металлов, как видно из 17, могут иметь пять различных ионизационных потенциалов, то будем исходить из того, что в нашем случае растворителем является железо, т. е в растворе сохраняется его кристаллическая решетка. В решетке атом железа имеет на 5-уровне 0,22 электрона на атом. Следовательно, его ионизационный потенциал приближается к точке d8 и отмечен нами крестиком на вертикали железа на 17. Если бы растворителем был, например, никель, т. е. в растворе сохранялась бы его решетка, то, поскольку в кристалле атом никеля имеет на 5-уровне 0,6 электрона на атом, его ионизационный потенциал отвечал бы точке, отмеченной нами приближенно на 17 крестиком на вертикали никеля.

Таким образом, никель, кобальт, марганец, хром, будучи растворены в железе, должны присоединять к своему d-слою электрон от последнего, так как их атомы в этом случае имеют ионизационные потенциалы, соответствующие или близкие точкам s2d8, s2d7f s2d5, sd5, s2d3 и т. д. на 17. Это должно привести к увеличению числа неопаренных электронов в d-слое атома железа и к возрастанию прочности межатомной связи в его решетке за счет усиления взаимодействия ионов. В последнее время было экспериментально установлено увеличение прочности связи в решетке железа при легировании его хромом, кобальтом, молибденом, ниобием, марганцем, что, возможно, и обусловливается главным образом усилением взаимодействия ионов. Анализ влияния ряда элементов, например, на коэффициент теплового расширения железа также подтверждает это предположение. В то же время влияние, оказываемое на коэффициент теплового расширения алюминием и кремнием, позволяет считать, что эти элементы, причем алюминий в большей, а кремний в меньшей степени, понижают прочность межатомной связи за счет ослабления взаимодействия ионов.

Однако в других случаях, а может быть, и в некоторых из рассмотренных, взаимодействие электронных оболочек атомов в сплаве более сложное. Это видно уже на примере алюминия и кремния. Если исходить из нашего предположения, то их влияние следует объяснить тем, что они отдают электрон d-слою железа.

  • Читать все новости