ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Металлы. Приближение постоянного потенциала из "Физическая химия" Энергия металлической решетки (1 ) может быть получена из опытных данных на основе закона Гесса следуюш,им образом. Разделение решетки на элементы, т. е. на ионы и электроны, можно представить себе в виде двух последовательных процессов сублимации металла и ионизации атомов. Таким образом, и = = —а — V, где а — теплота сублимации решетки V — потенциал ионизации атома. [c.502] Теоретический расчет величины V представляет собой весьма непростую задачу. Одно из основных отличий энергии металлической решетки от ионной заключается в наличии кинетической энергии у электронов ( , ). Нулевая энергия колебания ионов решетки вносит малый вклад в ее энергию. Нулевая энергия электронов благодаря их малой массе определяет наряду с их потенциальной энергией энергию металлической решетки. [c.502] Мы уже рассматривали. ранее (см. гл. XIII и XXI) простейшую модель металла, в которой каждый электрон движется независимо от других в некотором потенциальном поле, созданном всеми положительными ионами и остальными электронами. В простейшем приближении этот потенциал описывается моделью потенциального ящика, т. е. принимается постоянным внутри металла. [c.502] Мы видели, что решение уравнения Шредингера приводит к ряду дискретных уровней энергий, расстояние между которыми падает с увеличением размера потенциального ящика. Поэтому для металла достаточно большого объема можно считать, что спектр энергии электронов сколь угодно близок к непрерывному. Согласно принципу Паули, на каждом уровне могут наход 1ться два электрона с противоположными спинами. [c.502] Таким образом, при абсолютном нуле должны быть заполнены все уровни, находящиеся ниже некоторого критического. Это обстоятельство и принцип Паули объясняют явление вырождения электронов (см. гл. XIII). [c.502] В теплоемкости металлов отсутствует член, отвечающий теплоемкости электронов, не потому, что квант энергии электрона велик. Дело в том, что при повышении температуры увеличить энергию могут лишь электроны металла, находящиеся на самом высоком уровне. Остальные электроны не могут подняться на более высокие уровни, так как эти уровни уже заняты другими электронами. [c.502] Общая энергия решетки равна сумме потенциальной и кинетической и = Е + Для расчета потенциальной энергии было предложено несколько приближений. [c.503] Е — может быть выражено через п. [c.503] Рассмотренная в этой главе модель весьма груба. Ее использование не только не позволяет точно оценить энергию связи, но и не дает качественно правильной картины многих протекающих в металле процессов. [c.504] Вернуться к основной статье