|
Кристаллы, состоящие из молекул, не играют существенной роли в строении земной коры. Поэтому рассмотрим связь между атомами (ионами). У атома на наружном энергетическом уровне может быть от одного до восьми электронов. Когда на уровне находится предельно возможное число электронов, то этот уровень очень устойчив. Такое положение у атомов благородных газов. Атомы всех других элементов имеют незавершенные энергетические уровни и стремятся к их завершению. Это и осуществляется при образовании химической связи между атомами. Известно несколько типов связи. Для минералов, из которых состоит земная кора, особо важное значение имеют ионная и ковалентная связи.
При сильном сближении атомов их электронные оболочки перекрываются и электроны оказываются в сфере воздействия обоих атомов. На участке взаимного наложения между центрами атомов создается двух электронное облако с увеличенной плотностью отрицательного заряда. Это способствует росту сил притяжения между ядрами и двойным облаком. Такая связь атомов» осуществляемая электронными парами, называется атомной, или ковалентной. Химическая связь может также создаваться в результате передачи электронов от одного атома к другому с образованием противоположно заряженных атомов (ионов). Эта связь называется ионной.
В минералах наиболее распространены различные сложные комбинации ионной и ковалентной связи. Степень ионности-ковалентности связи оценивается величиной разности электроотрицательности соединяющихся ионов. При разности электроотрицательностей менее 1,7 связь имеет преимущественно ковалентный характер, при разности более 1,7 — преимущественно ионный.
Итак, расположение атомов в кристаллическом веществе обусловливается размером их сферы действия, т. е. атомным (Ra) или ионным (Ri) радиуЪом. Значение этого показателя очень велико. Рассмотрим его подробнее.
Так как величина радиуса зависит от строения атома, то логично ожидать, что эта величина будет закономерно изменяться по группам и периодам таблицы Д. И. Менделеева. Это так и есть. Объем атома и соответственно атомный радиус увеличивается с возрастанием числа электронных оболочек. Их число равно номеру периода. Поэтому в пределах группы величина атомного радиуса возрастает сверху вниз. Так, например, величина атомного радиуса элементов главной подгруппы I группы таблицы Д. И. Менделеева изменяется следующим образом (в нм):
Li—0,155; Na —0,189; К —0,236; Rb—0,248; Cs —0,268; Fr — 0,280. С увеличением заряда атомного ядра сила притяжения электронов ядром увеличивается, в результате чего сокращаются объем атома и атомный радиус. Поэтому в каждом периоде с возрастанием номера химического элемента происходит уменьшение величины радиуса. Например, во II периоде мы имеем следующие величины атомных радиусов (в нм):
L— 0,155; B—0,113; В-0,091; С-0,077; N—0,071
|