О некоторых закономерностях термического расширения материалов
Значения КТР в зависимости от порядкового номера элементов. Наиболее достоверные значения КТР были взяты из справочников и отдельных статей; как правило, использовались значения, приведенные для комнатных температур. Как видно из рисунка, в полученной зависимости можно отметить ряд закономерностей. Так, наблюдается резкое снижение КТР в рядах s-элементов и предварительно заполненной р-оболочкой и его дальнейшее снижение при переходе к р — или d-элементам (ряды Li-Be-В-С, К-Са-Sc, Rb-Sr-Y, Cs-Ba-La). В случае же заполнения s-состояния у элементов с предварительно заполненной d-оболочкой наблюдается обратная картина — рост КТР с увеличением степени заполненности s-состояния (ряды Си-Zn, Ag-Cd, Аи-Hg). По-видимому, в случае pV-элементов р-состояние практически не принимает участия в организации межатомной связи, в то время как в 105-элементах можно предположить переход, вследствие чего наблюдается повышенная акцептирующая способность почти заполненного d-состояния, вызывающая s-d-переход соседних атомов и, следовательно, приводящая к увеличению прочности связи и уменьшению КТР в этом случае. Малые значения КТР, как и следовало ожидать, наблюдаются в рядах р-элементов при образовании почти наполовину заполненного состояния — s2p2. Это можно объяснить наличием гибридизации с образованием конфигурации sp3, характерной для весьма прочной алмазоподобной ковалентной связи (С, Si, Ge, Sn). При дальнейшем увеличении степени заполнения р-состояний наблюдается резкое повышение значений КТР, что, очевидно, связано с образованием замкнутых глубоколежащих орбит, не принимающих участия в организации химической связи. В случае d-электронов значения КТР в целом значительно снижены, что связано с дополнительным участием в организации связи d-состояний.
Здесь также следует отметить минимум КТР при почти половинном заполнении d-состояния -, что, подобно рассмотренному выше случаю d11, может быть связано с повышенной акцептирующей способностью заполняющихся до квазиустойчивого состояния (d5s2) уровней.
