Μη Στοιχειομετρική Ένωση

Εισαγωγή μη στοιχειομετρικής ένωσης

Οι μη στοιχειομετρικές ενώσεις είναι οποιεσδήποτε στερεές χημικές ενώσεις στις οποίες ο αριθμός των ατόμων των συγκεκριμένων στοιχείων δεν μπορεί να εκφραστεί σε αναλογία μικρού ακέραιου αριθμού.

Σε αυτό, οι ατομικοί λόγοι αντιπροσωπεύονται με τη μορφή μικρών ακεραίων.

Μια συμβατική μη στοιχειομετρική ένωση ορίζεται ως αυτή που έχει μια μικρή και σταθερή σύνθεση και αναπαρίσταται σε μια μικρή ακέραια αναλογία μεταξύ των ατομικών συστατικών της που είναι γνωστά ως μη στοιχειομετρικές ενώσεις και η έννοια της μη στοιχειομετρικής ένωσης σχετίζεται με το Dalton. νόμος πολλαπλών αναλογιών.

Τα άτομα που υπάρχουν σε αυτές τις ενώσεις βρίσκονται με ακρίβεια στα κατάλληλα σημεία κρυσταλλικού πλέγματος και σε αυτές τις ενώσεις δεν επιτρέπεται η έξοδος ούτε ελαττωμάτων ούτε ακαθαρσιών.

Μη στοιχειομετρικές ενώσεις

Στην εισαγωγή μη στοιχειομετρικών ενώσεων , έχουμε ήδη συζητήσει μερικά γεγονότα για μη στοιχειομετρικές ενώσεις. Οι ενώσεις στις οποίες η αναλογία θετικών και αρνητικών ιόντων που υπάρχουν στις ενώσεις διαφέρει από αυτή που απαιτείται από τον πραγματικό τύπο της ένωσης ονομάζονται μη στοιχειομετρικές ενώσεις. Οι μη στοιχειομετρικές ενώσεις σχετίζονται κυρίως με τα μεταβατικά στοιχεία. Η ύπαρξη μη στοιχειομετρικών ενώσεων σχετίζεται με την παρουσία ακαθαρσιών και ελαττωμάτων που υπάρχουν στη δομή του κρυσταλλικού πλέγματος των ουσιών, όπως η απουσία ιόντων από τις κατάλληλες θέσεις της που κανονικά θα καταλαμβάνονταν από άλλα ιόντα.

Όλες οι μη στοιχειομετρικές ενώσεις αποκλίνουν από όλους τους νόμους που ακολουθούνται από αυτόν των στοιχειομετρικών ενώσεων όπως ο νόμος της καθορισμένης αναλογίας, ο νόμος της σταθερής σύνθεσης και ο νόμος της διατήρησης της μάζας κ.λπ.

Οι μη στοιχειομετρικές ενώσεις παρουσιάζουν ιδιότητες όπως αγωγιμότητα, χρώμα, μαγνητισμό και έχουν επίσης καταλυτικό χαρακτήρα που είναι πολύ σημαντικός για τις χημικές αντιδράσεις.

Οι ιδιότητες των μη στοιχειομετρικών ενώσεων εξαρτώνται από τον προσανατολισμό, τη δομή και τη φάση του κρυστάλλου. Έτσι, αποδεικνύει ότι οι παράμετροι μοναδιαίου κυττάρου παίζουν σημαντικό ρόλο σε μη στοιχειομετρικές ενώσεις, στις οποίες η διακύμανση εμφανίζεται με συγκεκριμένο τρόπο.

Τα κεραμικά υλικά που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα ότι έχουν υπεραγώγιμες ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες είναι μη στοιχειομετρικές ενώσεις. για παράδειγμα, οξείδιο χαλκού υττρίου βαρίου.

Οι ενώσεις στις οποίες η αναλογία των θετικών προς τα αρνητικά ιόντα που υπάρχουν στις ενώσεις διαφέρει από αυτή που απαιτείται από τον πραγματικό τύπο της ένωσης ονομάζονται μη στοιχειομετρικές ενώσεις.

Μερικά από τα παραδείγματα μη στοιχειομετρικών ενώσεων

Μερικά από τα παραδείγματα μη στοιχειομετρικών ενώσεων είναι

Φθορίδια, υδρίδια, σουλφίδια, νιτρίδια, οξείδια (οξείδιο σιδήρου, οξείδιο νικελίου κ.λπ.).

Τύποι μη στοιχειομετρικών ελαττωμάτων 

Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι μη στοιχειομετρικών ελαττωμάτων που υπάρχουν, όπως ελαττώματα περίσσειας μετάλλου και ελαττώματα μεταλλικής ανεπάρκειας :-

1.Ελαττώματα περίσσειας μετάλλου:

α) Ελάττωμα περίσσειας μετάλλου λόγω ανιονικών κενών θέσεων: Σε αυτό λείπουν αρνητικά ιόντα από το σημείο του πλέγματος τους που δημιουργούν οπές αφού φύγουν από τις θέσεις τους στις οποίες υπάρχουν τα ηλεκτρόνια για να διατηρήσουν την ηλεκτρική ουδετερότητα των ενώσεων. χλωριούχο νάτριο, χλωριούχο λίθιο κ.λπ.

β) Ελάττωμα περίσσειας μετάλλου λόγω της παρουσίας επιπλέον κατιόντων σε ενδιάμεσες θέσεις: Σε αυτούς τους τύπους ελαττωμάτων υπάρχουν επιπλέον κατιόντα ή θετικά ιόντα υπάρχουν σε ενδιάμεσες θέσεις και ηλεκτρόνια υπάρχουν σε άλλο διάμεσο χώρο για να διατηρηθεί η ουδετερότητα. Αυτό το ελάττωμα μπορεί να είναι οπτικό ως απώλεια μη μετάλλων που αφήνει πίσω τα ηλεκτρόνια τους. για παράδειγμα ψευδάργυρος οξείδιο.

2. Ελάττωμα έλλειψης μετάλλου:

Πρώτη περίπτωση:Το θετικό λείπει από την κατάλληλη θέση του στη δομή του πλέγματος και το επιπλέον αρνητικό φορτίο εξισορροπείται από σχεδόν άτομα που αποκτά δύο θετικά φορτία αντί για ένα. Αυτός ο τύπος ελαττωμάτων είναι δυνατός μόνο σε εκείνα τα άτομα που μοιράζονται μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης. για παράδειγμα, οξείδιο του νικελίου, οξείδιο του σιδήρου κ.λπ.

Δεύτερη περίπτωση;Σε αυτήν την περίπτωση οποιοδήποτε επιπλέον ανιόν μπορεί να καταλάβει την ενδιάμεση θέση που υπάρχει στις ενώσεις. Το επιπλέον φορτίο εξισορροπείται από τα γειτονικά άτομα που υπάρχουν στις ενώσεις. Αυτός ο τύπος επίδρασης δεν είναι συνηθισμένος λόγω του μεγέθους του ανιόντος, τα ανιόντα είναι συνήθως πολύ μεγάλα και δεν μπορούν εύκολα να χωρέσουν στους ενδιάμεσους χώρους που υπάρχουν στις ενώσεις.

Συμπέρασμα

Τα μη στοιχειομετρικά ελαττώματα της ένωσης είναι ελαττώματα που εμφανίζονται στην κρυσταλλική δομή και διαταράσσουν τη στοιχειομετρία του κρυστάλλου.

Υπάρχουν πολλοί τύποι μη στοιχειομετρικών ελαττωμάτων που υπάρχουν, όπως ελαττώματα περίσσειας μετάλλων και ελαττώματα έλλειψης μετάλλων. Η μη στοιχειομετρική ένωση είναι πολύ χρήσιμη καθώς χρησιμοποιείται στην κατάλυση οξείδωσης, στην αγωγιμότητα ιόντων, στα κεραμικά, στο σχεδιασμό ηλεκτροχημικών συστημάτων και επίσης στα περισσότερα Οι υπεραγωγοί αποτελούνται από μη στοιχειομετρικές ενώσεις. Ορισμένες από τις μη στοιχειομετρικές ενώσεις χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές, για παράδειγμα σε ανορθωτές, θερμίστορ και μαγνήτες είναι πολύ χρήσιμοι σε κυκλώματα υψηλής συχνότητας.