He продемонстрирована на изображениях 4.1 и 4.2.
Рисунок 4.1 Вид «спереди» для кристалла Na
He.
Символом «*» обозначаются потенциальные ямы, где треугольники совмещаются с крестиками.
Рисунок 4.2 Вид «сверху» для структуры Na
He.
Необходимо отметить, что в процессе формирования кристаллической решётки Na
He 3d
подуровень, входящий в состав орбитальной диаграммы атома натрия Na, останется полностью свободным. Таким образом, общее число треугольников, определяемое для рассматриваемого химического элемента, составит 17—10+2=9, где 17 – сумма незанятых потенциальных ям, заключённый внутри иона натрия Na, а 10 – количество потенциальных ям, расположенных на незаполненном 3d
подуровне. Если 3p
подуровень, входящий в состав орбитальной диаграммы атома Na, останется полностью свободным, то в этом случае общее число треугольников примет следующее значение: Na=9-6-2=1. Итак, чтобы определить количество треугольников, находящихся в атоме Na, необходимо и достаточно взять в расчёт 2 неучтённые частицы, которые по факту перейдут на 4-й уровень.
В процессе трансформации пространства потенциальных ям внутренняя энергия u химического соединения начнёт изменяться. Вместе с тем атомы исследуемой структуры будут перемещаться относительно неподвижной точки пространства в сторону минимизации полной энергии E
. В случае, когда полупериоды синусоидальной функции стабилизируются, тогда рассматриваемая квантовая система примет стационарное состояние.
Пример 4.2. CaF
He
Вычислим сумму треугольников для фтора, следовательно:
F=14-6-9+2=1
где 14 – расчётное количество потенциальных ям, существующих на оболочке куба (атома) уровня h=2 (см. таблицу 2.1 столбец 3);
6 – трёхкратное количество электронов, находящихся на уровне h=1;
9 – порядковый номер фтора F;
2 – номер последнего химического элемента, расположенного на предыдущем уровне h=1.
Определим общее число треугольников для кальция, тогда:
Ca=48-30-20+10=8
здесь 48 – расчётное количество потенциальных ям, локализованных на оболочке куба (атома) уровня h=3 (см. таблицу 2.1 столбец 3);
30 – трёхкратное количество электронов, находящихся на предыдущих оболочках куба (атома) уровней h=1 и h=2;
20 – порядковый номер кальция Ca, определяемый согласно таблице Менделеева;
10 – номер последнего химического элемента, расположенного на предыдущем уровне h=2.
Вычислим количество крестиков, следовательно:
Ca=48—8=40;
F=14—1=13.
Сумма треугольников для гелия He была определена в примере 4.1.
Кристаллическая структура CaF
He изображена на чертежах 4.3 и 4.4.
Рисунок 4.3 Вид «сверху» для кристалла CaF
He.
Рисунок 4.4 Вид «спереди» для структуры CaF
He.
Пример 4.3. MgF
He
Исходя из особенностей строения кристаллической решётки CaF
He, возможно смоделировать структуру MgF
He.
В синтезированном на практике химическом соединении взаимодействующие между собой атомы как правило могут располагаться различным образом относительно друг друга. Рассматриваемое вещество MgF
He не является исключением. В этом примере мы смоделируем лишь одну из модификаций исследуемой кристаллической структуры.
Определим количество треугольников для магния, следовательно:
Mg=48-30-12+10—10=6. Вместе с тем в рассматриваемом атоме 4s
подуровень будет полностью заполнен электронами, тогда Mg=8;
где 48 – расчётное количество потенциальных ям, расположенных на оболочке куба (атома) уровня h=3 (см. таблицу 2.1 столбец 3);
30 – трёхкратное количество электронов, зафиксированных на предыдущих оболочках куба (атома) уровней h=1 и h=2;
12 – порядковый номер магния Mg, определяемый согласно таблице Менделеева;
