Подгруппа германия
Подгруппа германия
Страница 3

Пары олова и свинца состоят почти исключительно из одноатомных молекул, а у германия (при температурах 1600ч2000 К) содержат также полимеры Gen, где n = 2ч7. Энергия связи GeGe в Ge2 cоставляет 272 кДж/моль.

Элементарный германий имеет структуру алмаза. Под высокими давлениями германий может существовать в трёх других аллотропных формах. Все они имеют различные кристаллические структуры, повышенную плотность (до 6,0 г/см3) и значительно лучшую электропроводность. В обычных условиях эти модификации неустойчивы.

Выше 550 °С германий становится пластичным и поддается механической обработке. Плавление его сопровождается увеличением плотности (на 5%) и электропроводности (примерно в 15 раз). По мере повышения давления температура плавления германия последовательно снижается и при 180 тыс. атм становится равной 347 °С. Электросопротивление чистого германия с повышением давления возрастает (но при 115 тыс. атм. он приобретает свойства металла), а у олова и свинца оно уменьшается.

Для обычной формы олова характерна структура, в которой каждый его атом имеет четырёх соседей на расстояниях 302 пм и ещё двух на расстояниях 318 пм. Для свинца имеет место структура, в которой каждый его атом имеет 12 равноотстоящих на 350 пм соседей. В отличие от германия температуры плавления обоих металлов с повышением давления возрастают (у свинца при 30 тыс. атм. приблизительно до 520 °С).

Сгибание оловянных палочек сопровождается характерным хрустом, обусловленным трением отдельных кристаллов друг о друга. При нагревании Sn выше 160 °С происходит укрупнение этих кристаллов (без изменения структуры), сопровождающееся резким ослаблением их сцепления друг с другом. В результате плотность металла падает (от 7,3 до 6,6 г/см3), он становится очень хрупким и его можно легко растереть в мелкий порошок.

Кроме обычного олова известна устойчивая ниже +13 °С его аллотропическая форма имеющая структуру алмаза [d(SnSn) = 281 пм] и представляющая собой серый порошок с плотностью 5,8 г/см3. Теплота перехода в неё обычного олова составляет лишь 2 кДж/моль, а скорость перехода ничтожно мала. Такой переход, сопровождающийся превращением оловянного предмета в серый порошок, при охлаждении олова обычно не происходит. Однако он наблюдается на некоторых старинных сосудах и медалях из олова.

Скорость перехода в серую модификацию несколько зависит от природы примесей (например, цинк её увеличивает, а свинец уменьшает) и сильно повышается с понижением температуры, достигая максимума при –33 °С. При нахождении Sn в растворе его соли такой переход довольно быстро происходит уже около 0 °С. Превращение гораздо легче наступает при соприкосновении обычного олова с уже превращённым. Поэтому возможно “заражение” оловянных предметов друг от друга и распространение таким образом “болезни”, очень метко названной “оловянной чумой”. Последняя нередко наблюдалась в средние века, когда домашняя посуда зажиточных слоёв населения изготовлялась преимущественно из различных сплавов на основе олова. Чаще всего страдали также делавшиеся из довольно чистого олова органные трубы. Из-за разрушения паянных оловом сосудов с жидким топливом в 1912 г. погибла экспедиция Скотта к Южному полюсу. С оловянной чумой приходится особенно считаться при хранении запасов олова.

Кристаллы серого олова могут быть получены из насыщенного раствора в ртути при –65 °С. Они обладают полупроводниковыми свойствами и характеризуются особой чувствительностью к инфракрасным лучам (до 15 мк). Добавкой 0,75% германия область практической устойчивости серого олова может быть повышена до +60 °С.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

ЙОККАИТИ , город в Японии, на о. Хонсю, пригород Нагои. 281 тыс. жителей (1992). Нефтеперерабатывающая, нефтехимическая промышленность.

ЖДАНОВ Константин Иванович (1906-86) , российский конструктор воздушных винтов. Заслуженный изобретатель России (1970). В 1939-72 главный конструктор ОКБ в г. Ступино Московской обл. Руководил разработкой воздушных винтов изменяемого шага и вспомогательных силовых установок. Винты его конструкции установлены на многих отечественных самолетах. Ленинская премия (1958). Государственная премия СССР (1946).

ЖАРОКОВ Таир (1908-65) , казахский поэт. В лирических стихах (сборники "Надпись на камне", 1946, "Взлет", 1965) - новая для казахской литературы поэтика; поэмы о Казахстане "Поток" (1937), "Буря в песках" (1957).