V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
19.3 Kovalentní krystaly
Soudržné síly vznikají kovalentních krystalech důsledku přítomnosti elektronů
v prostoru mezi sousedními atomy. 17.4, nulové kmity
iontů kolem jejich rovnovážných poloh (odst.6, vazebná energie molekuly NaCl skutečnosti 4,2 neboli
2,1 eV/atom.
V případě NaCl experimentálně zjištěná energie mřížky 183 kcal/mol, což je
7,96 eV- iontový pár.
Empirické hodnoty kohezní energie iontového krystalu dají získat měření
jeho výparného tepla, disociační energie elektronové výměnné energie.
Příkladem krystalu kovalentními vazbami diamant, jehož strukturu ukazuje
obr. 13.17. (Někdy místo
energie vazby tabeluje energie mřížky, tj. Výsledek
pro NaCl —3,28 eV, dobrém souladu vypočtenou hodnotou.11), přičemž
délka každé vazby diamantu 1,54 Á.5). Toto číslo souhlasí dříve vypočtenými 7,97 iontový
pár.
17.4), které energii vazby zmenšují,
neboť představují typ energie vyskytující jen/v pevných látkách, nikoli jednotli
vých atomů.3
Jelikož nesmíme počítat každý iont více než jednou, představuje příspěvek jednoho
iontu energii vazby krystalu jen polovinu této potenciální energie, tj. 17. Tetraedrické uspořádání důsledkem schopnosti každého uhlíkového
atomu vytvářet kovalentní vazby čtyřmi jinými atomy (viz obr. energie uvolněná při vzniku krystalu nikoli
z jednotlivých atomů, ale jednotlivých iontů; energie mřížky rovna (17. Poněvadž energie vazby krystalickém NaCl tolik větší než vazebná
energie molekulárním NaCl, vyskytují samostatné molekuly NaCl jen parách
chloridu sodného. Každý atom zúčastněný kovalentní vazbě
k přispívá jedním elektronem tyto elektrony jsou sdíleny oběma atomy, místo
aby byly prakticky výlučným majetkem jednoho nich jako iontových vazeb.)
Existují ještě dva další příspěvky energii vazby iontového krystalu, které jsme
dosud neuvažovali: van der Waalsovy přitažlivé síly mezi sousedními ionty, které
zvětšují energii vazby které budeme vyšetřovat odst.
Jak víme odst. Mimo diamant jsou dalšími
příklady křemík, germanium karbid křemíku SiC; SiC každý atom obklopen
413
. —3,99 eV.
Musíme také vzít úvahu energii potřebnou převedení elektronu atomu
Na atomu Cl, čímž vzniká dvojice iontů Cl- Tato energie rozdíl mezi
ionizační energií 5,14 sodíku elektronovou afinitou 3,61 chloru, tj. Celková energie vazby na
jeden atom tak
JSvazby —3,99 0,77) eV/atom -3,22 eV/atom .4. 12.
Každý atom tedy odtud přispívá 0,77 energii vazby.
Čistě kovalentních krystalů poměrně málo. 1,53 eV. Oba tyto efekty jsou iontových krystalech malé lze obvykle za
nedbat
