Таблица 4: Расстояния - Деление III

Таблица 4: Расстояния - Деление III

Хотя в Делении IV вероятность отрицательной ориентации больше, чем в Делении III, за счет меньших величин смещения, этот вид структуры редко появляется в кристаллах низкого деления. Причина в следующем: Если у элементов с низким смещением существует такая ориентация, она существует в двух измерениях, и создает скорее стекловидную или стеклообразную совокупность, чем кристалл. Обратная ориентация не подвергается никакому ограничивающему фактору такой природы, но она менее вероятна при низких смещениях. За исключением группы 4А, где она продолжает доминировать, такая ориентация менее часта по мере уменьшения смещения. Там же, где она существует, она все больше и больше комбинируется с другим видом ориентации. В результате этих ограничений, применимых к более вероятным видам ориентации, многие структуры деления IV формируются на основе вторичной, положительной ориентации, комбинации двух смещений 8 - x.

В электроположительных делениях, вторичная, положительная ориентация не возможна, поскольку в этих делениях 8 - x отрицательная, и подобно самой отрицательной ориентации, отрицательная комбинация 8 - x должна принимать подчиненную роль в одном или двух измерениях асимметричной структуры. Такая кристаллическая структура не может соперничать с высокой вероятностью симметричных электроположительных кристаллов и, следовательно, не существует. Однако в электроотрицательных делениях, смещение 8 – x положительное, и здесь нет ограничений, кроме тех, которые возникают за счет высоких величин смещения.

Действующее смещение вторичной, положительной ориентации даже больше, чем можно было бы ожидать от величины количества 8 – x, поскольку изменение нулевых точек для двух противоположно направленных движений тоже направлено противоположно, и новые нулевые точки находятся на расстоянии 16–ти единиц смещения друг от друга. Итоговое результирующее смещение равно 16 – 2x, и соответствующее удельное вращение 18 – 2x. В Делении IV, числовые величины последнего выражения лежат в области от 10 до 16. За счет низкой вероятности таких высоких вращений, вторичная, положительная ориентация ограничена одним или половиной измерения, несмотря на ее положительный характер. В Делении III, смещения 8 – x ниже, но в этом случае они слишком низкие. Двух единичное разделение нулевых точек (16 единиц смещения) не может поддерживаться до тех пор, пока действующее смещение не станет равно, по крайней мере, 8-ми (одной полной трехмерной единице). Поэтому, вторичная, положительная ориентация ограничена делением IV.

Особый вид структуры возможен лишь у тех элементов, которые обладают смещением вращения в четыре единицы в электрическом измерении. Эти элементы находятся на границе между Делениями III и IV, где одинаково вероятны вторичные, положительные и обратные ориентации. При таких условиях, другие элементы кристаллизуются в шестиугольные или четырехугольные структуры, использующие разные ориентации в разных измерениях. Однако у 4-х элементов с такими смещениями, две ориентации создают одинаковое удельное вращение: 10. Следовательно, межатомное расстояние в этих кристаллах одинаково во всех измерениях, и кристаллы однородны, хотя силы вращения в разных измерениях не носят одинакового характера. Молекулярная компоновка в этом кристаллическом паттерне, ромбовидная структура, демонстрирует истинную природу сил вращения. Внешне этот кристалл нельзя отличить от однородных кубических кристаллов, но аналогичная объемноцентрированная структура имеет атом в каждом углу куба и один в центре куба, в то время как ромбовидная структура оставляет противолежащие углы открытыми для приспособления к необычной проекции сил во вторичном, положительном измерении.

У низких элементов Деления IV, пребывающиих выше области обратного вида ориентации, нет доступной альтернативы для комбинации с вторичной, положительной ориентацией. Поэтому, кристаллы этих элементов не обладают действующим электрическим вращением в оставшихся измерениях. Относительное удельное вращение в этих измерениях равно единице, как и у всех элементов инертного газа. Наиболее общие расстояния у совокупностей элементов Деления IV показаны в Таблице 5.

Таблица 5: Расстояния - Деление IV

Вплоть до этого момента, не уделялось никакого внимания элементам с атомным номером ниже 10, поскольку силы вращения этих элементов подвергаются определенным конкретным влияниям, что делает желательным их отдельное обсуждение. Одна причина отклонения от нормального поведения – маленький размер вращающихся групп. В больших группах различаются четыре измерения, и за исключением некоторых перекрываний, каждое измерение обладает своими характерными комбинациями сил, что мы видели в предыдущих параграфах. Однако в группе из 8-ми элементов, вторые серии четырех элементов, которые обычно составляли бы деление III, на самом деле находятся в положении Деления IV. В результате, до некоторой степени, эти четыре элемента обладают свойствами обоих делений. Аналогично, элементы этих групп Деления I могут работать, как будто бы они являются членами Деления III. Вторичное влияние, действующее на силы и кристаллические структуры элементов низких групп, - бездействие сил вращения в конкретных измерениях, упомянутых раньше.

 Удельное вращение двух единиц не действует в положительном направлении. Причина этого раскрывается в уравнении 1 – 1. Применяя это уравнение, мы находим, что действующая сила вращения (ln t) для t = 2 составляет 0, 693, что меньше, чем противоположная пространственно-временная сила, равная 1. Следовательно, итоговая действующая сила удельного вращения, равная 2, ниже минимальной величины для действия в положительном направлении. Чтобы создавать действующую силу, удельное вращение должно быть достаточно высоким, чтобы сделать ln t больше единицы. Это достигается во вращении 3.

Удельное магнитное вращение группы 1В, включающее лишь два элемента, водород и гелий, и 8 элементов группы 2А, начиная с лития, сочетает величины 3 и 2. Если величина 2 применяется к вспомогательному вращению (3-2), одно измерение не активно; если она применяется к основному вращению (2-3), не активны два измерения. Это уменьшает силу, оказываемую каждым атомом, до 2/3 нормальной величины в случае одного неактивного измерения и до 1/3 для двух не активных измерений. Межатомное расстояние пропорционально квадратному корню произведения двух вовлеченных сил. Следовательно, уменьшение в расстоянии тоже равно 1/3 на каждое не активное измерение.

Поскольку электрическое вращение не является базовым движением, а обратным вращением магнитно-вращающейся системы, ограничения, которым подвергается базовое вращение, не работают. Электрическое вращение просто изменяет магнитное вращение, и низкая величина силы, свойственная удельному вращению 2, проявляется как межатомное расстояние, большее чем то, которое превалировало бы, если бы электрического смещения вообще не было (единицы удельного вращения).

Теоретические величины межатомных расстояний элементов низких групп сравниваются с измеренными величинами в Таблице 6.

Цифры в скобках в колонке 4 этой таблицы указывают на действующее число измерений. Таким образом, обозначение 3(1), показанное для водорода, означает, что этот элемент обладает удельным магнитным вращением 3, действующим лишь в одном измерении.

За исключением того, когда кристаллы равновелики, в связи с измерениями расстояния элементов нижних групп имеется много неопределенности. Зафиксированные многие другие дополнительные величины тоже включены в таблицу. Эта ситуация будет подробнее обсуждаться в главе 3, где мы воспользуемся измерениями расстояний между похожими атомами, которые являются составляющими химических соединений.