Юный техник 1974-10, страница 47

нарушается, но число комнат — узлов разного сорта — неизменно. Кристаллы с числом жильцов — ионов или атомов, — не соответствующим закону кратных отношений, со временем стали называть нестехиометрическими.

Поль считал, что при прогреве NaCI в парах натрия атогх натрия, попадая на поверхность кристалла, образует новый узел кристаллической решетки — получает свою комнату. А за это он расплачивается, отдавая один электрон кристаллу. Но ведь дом должен со< тоять только из двухкомнатных квартир! Из объема кристалла к новичку спешит анион хлора, он бросает свою прежнюю комнату и строит новую рядом с комнатой катиона. Так возникает еще одна двухкомнатная квартира, а внутри кристалла появляется свободная комната — вакантный анионный узел. Эта, как ее называют, вакансия захватывает как в ловушку электрон, отданный атомом натрия. Чтобч освободить электрон, нужно передать ему энергию, соответствующую кванту желтого цвета. Поэтому желтый свет нестехиометрнчесхимн крис-сталлами NaCI, содержащими избыток натрия, поглощается, и они кажутся окрашенными в фиолетовый цвет. Ну а сколько же избыточных атомов натрия содержится в окрашенных кристаллах NaCI? Измерения показали: всего лишь тысячные доли процента.

ВОЗВРАЩЕНИЕ К НАЧАЛУ

Разгадка природы необычной эмиссионной способности окиси бария была мучительной и долгой. Ь отличие от NaCI окись бария очень привередливое вещество. Она чрезвычайно реакцион-носпосоона: на воздухе энергич

но поглощает воду, реагирует с СО и СО, при высоких температурах разъедает многие химически стойкие материалы. Поэтому длительное время никак не уда-вал эсь изготовить окись, свободную от загрязнений, и получить кристаллы ВаО

Впервые это удалось сделать лишь в 195^ году американцу Спроулу. Кристаллы соединения были бесцветными, но когда Спроул прогрел их в жидком барии, то обнаружил, что они окрасились в красный цвет. Картина была очень похожа на ту, что наблюдал Поль в кристаллах NaCI, и у Спроула мелькнула мысль: в ЬаО образуются такие же дефекты, как и в NaCI, но только там вакансия хлора захватывала один Электрон, а здесь вакансия кислорода должна была захватить два электрона. Идея была очень привлекательной. Она могла объяснить и высокую эмиссию электронов: вакансии кислорода являлись их естественными источниками.

Оставалось только проверить, пропорциональна ли величина электронной эмиссии количеству избыточного бария в соединении. Такие опыты были поставлены в лаборатории американской фирмы < Белл телефон». И, как это часто бывает в науке, результаты получились просто обескураживающими. Ни малейшего соответствия! Правд?., сами авторы работы не делали категорических выводов... Но всеобщая уверенность до проведения опытов в том, что причиной высокой эмиссии электронов является отклонение от стехиометрии, была настолько велика, что первая же неудача вызвала панику. Как грибы после дождя, стали лолв-ЛЯ1ЬСЯ новые теории. В одной считалось, что поставляют электроны вовсе не избыточный барий, а атомы., водорода, попавшие в пространство между узлами кристалли' ской решетки; в другой — мельчайшие час

43