10 – номер последнего химического элемента, находящегося на предыдущем уровне h=2;
– 10 – количество свободных потенциальных ям, расположенных на незаполненном 3d
подуровне.
Вычислим сумму крестиков, входящих в состав иона магния Mg, тогда:
Mg=48-8-10=30.
Расчётные параметры для гелия He и фтора F были определены в примерах 4.1 и 4.2 соответственно.
Структура MgF
He продемонстрирована на иллюстрациях 4.5 и 4.6.
Рисунок 4.5 Вид «сверху» для структуры MgF
He.
Рисунок 4.6 Вид «спереди» для кристалла MgF
He.
Моделируемое в этом примере химическое соединение является проводником электрического тока, поскольку в процессе поиска наиболее компактной структуры MgF
He произошло заполнение 4s
подуровня, входящего в состав орбитальной диаграммы атома Mg.
Пример 4.4. H
S
Определим сумму треугольников для водорода H и серы S, тогда:
H=1;
S=48-30-16+10—10=2
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;
16 – порядковый номер серы S, определяемый согласно таблице Менделеева;
10 – номер последнего химического элемента, находящегося на предыдущем уровне h=2;
– 10 – количество свободных потенциальных ям, расположенных на незаполненном 3d
подуровне.
Вычислим общее число крестиков, следовательно:
S=48-2-10=36;
H=1.
По своим свойствам химическое соединение H
S является высокотемпературным сверхпроводником.
Рассматриваемое в этом примере вещество возможно синтезировать в природе из сульфида водорода H
S, если повысить давление до 1,5 млн. атмосфер и понизить температуру до —70° C. При данных термодинамических параметрах кристаллическая решётка H
S будет иметь нулевое электрическое сопротивление, что приведёт к появлению сверхпроводимости внутри исследуемого опытного образца.
Структура H
S продемонстрирована на чертежах 4.7 и 4.8.
Рисунок 4.7 Вид «спереди» для кристалла H
S.
Рисунок 4.8 Вид «сверху» для кристалла H
S.
Пример 4.5. Пентазолат натрия
В современных научных исследованиях часто поднимается вопрос о хранении тех или иных материалов, которые в нормальных условиях окружающей среды не образуют чистых стабильных соединений. Пентазол HN
является таковым материалом, а вещество, которое способно удерживать атомы рассматриваемой молекулы в стабильном состоянии, носит название пентазолата натрия.
Пентазол имеет следующую химическую структуру:
Рисунок 4.9 Структурная формула пентазола HN
.
Прежде чем приступить к доказательству того, что молекула пентазола не может быть получена в чистом виде на практике, необходимо определить количество свободных потенциальных ям, участвующих в химическом взаимодействии атомов.
Вычислим сумму треугольников для азота, следовательно:
N=14-7-6+2=3
где 14 – расчётное количество потенциальных ям, расположенных на оболочке куба (атома) уровня h=2 (см. таблицу 2.1 столбец 3);
