Lantaanheksaboried

Eienskappe

Algemeen

Naam Lantaanheksaboried
Struktuurformule van
Struktuurformule van
Chemiese formule LaB6
Molêre massa 203,77 [g/mol][1]
CAS-nommer 12008-21-8[1]  
Voorkoms maroengrys vastestof[1]
Fasegedrag  
Selkonstantes a=415pm  
Ruimtegroep Pm3m[2] 
Nommer 221  
Strukturbericht D2₁
Smeltpunt 2 210 °C[1]
Kookpunt
Digtheid 4,73 [g/cm3][2]
Oplosbaarheid

Suur-basis eienskappe

pKa

Veiligheid

Flitspunt

Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.

 
Portaal Chemie

Lantaanheksaboried is 'n verbinding van lantaan en boor met die chemiese formule LaB6.


Struktuur

[wysig | wysig bron]

Kristalstruktuur

[wysig | wysig bron]

Lantaanheksaboried kristalliseer in die kubiese kalsiumheksaboriedstruktuur.[2] Dit is afgelei van die sesiumchloried-struktuur met 'n oktaëder van booratome B6 op die plek van die chloriedioon.

Elektroniese struktuur

[wysig | wysig bron]

Berekening van die elektroniese bandstruktuur, DOS en die Mulliken ladingspopulasie deur 'n PW pseudopotensiaal-berekening van die totale energie, het nuttige insig verskaf in die topologie aan die Fermi-oppervlak. In die besonder dui die berekenings daarop dat kovalente, ioniese en metaalbindings in die LaB6-kristalstruktuur ​saam naas mekaar bestaan. [3]

Die Mulliken-ladingsverdeling is:

Atoom s p d e-totaal e-lading effekt. valensie
B 0,86 2,57 0,00 3,43 -0,43
La 1,51 5,41 1,53 8,45 3,55 +0,45

Daar is kovalente bindings tussen die booratome in een oktaëder (B-B) en tussen twee oktaëders (B6)-(B6) wat tot kort bindingsafstande lei. Die kortste bindings is:[3]

binding populasie ionisiteit lengte
B-B 0,58 0,59 176,2 pm
(B6)-(B6) 1,10 0,00 166,2pm

Chemiese eienskappe

[wysig | wysig bron]

Dit is 'n vuurvaste keramiek wat hoë temperature en strawwe omgewings kan weerstaan. Dit is onoplosbaar in water en soutsuur en het 'n hoë smeltpunt van 2210 °C. Dit het ook 'n Mohs-hardheid van 9,5, terwyl die hardheid van 'n diamant 10 is. Lantaanheksaboried beskik oor goeie chemiese en oksidasieweerstand. Dit reageer by kamertemperatuur slegs met salpetersuur en aqua regia. Oksidasie vind plaas by 600-700°C in 'n aërobiese atmosfeer. [4]

Fisiese eienskappe

[wysig | wysig bron]
'n LaB6-katode

Lantaan-heksaboried-keramiek het baie toepassings gevind vanweë sy ideale termiese, chemiese en elektroniese eienskappe. LaB6 is 'n voorbeeld van driewaardige heksaboried. Binne die kristal het die boor-subrooster 'n tekort aan elektrone en kry elektrone van die metaalatoom. Tweewaardige heksaboriede soos CaB6 is halfgeleiers. maar hierdie heksaboried is 'n goeie geleier met 'n lae werkfunksie van ongeveer 2,5 eV en die hoogste elektronemissie. Dit is ook 'n supergeleier met 'n oorgangstemperatuur van 0,45 K. Boonop is dit 'n sonabsorbeerder met 'n intrinsieke lae termiese emittansie en goeie spektrale selektiwiteit.[4]

Gebruike

[wysig | wysig bron]

Lantaanheksaboried word hoofsaaklik gebruik om termioniese emitters (of warm katodes) te vervaardig. Hierdie katodes kan kristalle of bedekkings wees. Hulle word dus gebruik om elektrongewere te maak, wat 'n onontbeerlike deel van skandeerelektronmikroskope, transmissie-elektronmikroskope en elektronlitografiestelsels is. 'n Goeie voorbeeld is die skandeerelektronmikroskopie (SEM). [4]

LaB6 word ook gebruik as kalibrasiestandaard vir lynposisies, -vorms en -breedtes in poeierxstraaldiffraksie.[5]

Verwysings

[wysig | wysig bron]
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 "sds". Sigma Aldrich.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 "LaB6". Materials project.
  3. ↑ 3,0 3,1 Hossain, Faruque & Riley, Daniel & Murch, Graeme (2005). "Ab initio calculations of the electronic structure and bonding characteristics of LaB6". Physical Review B - PHYS REV B. 72. doi:10.1103/PhysRevB.72.235101.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Lisa K. Ross. "An Introduction to Lanthanum Hexaboride". Precise ceramic.
  5. ↑ "NIST Standard LaB6 #:9430 500 10011". NIST.