Кристалл хлористого натрия, структура

Катион и анион можно рассматривать как правильные сферы разных размеров. Сферическая симметрия электростатического поля обусловливает отсутствие направленности связей и потому при образовании кристалла из отдельных атомов каждый ион стремится окружить себя возможно большим числом противоположно заряженных ионов. Именно поэтому ионная связь имеет только пространственную насыщенность. Ионы упаковываются по принципу наиболее плотной упаковки и образуют правильные кристаллы солей. Число, ближайших соседей Z , а следовательно, и тип структуры зависят от размеров ионов. Так, в кристалле хлористого натрия (рис. 18, а) радиус иона натрия настолько меньше радиуса иона хлора, что в структуре вокруг иона хлора имеется пространство, могущее разместить двенадцать и даже более ионов натрия. Однако электрическая нейтральность требует, чтобы число ионов натрия и хлора было в структуре одинаковым и, следовательно, чтобы координация и размещение ионов относительно друг друга были тоже одинаковыми. Вокруг иона натрия могут разместиться только шесть (2 = 6) соседних ионов хлора в углах правильного октаэдра, и это будет, следовательно, типом координации не только для иора натрия, но и для иона хлора. В кристалле же хлористого цезия оба иона сравнимы по величине и потому вокруг иона цезия могут разместиться восемь (2 == 8) соседних ионов хлора (рис. 18, б). [c.47]

Наиболее важной из связей этого типа является ионная связь, обусловленная кулоновским притяжением избыточных электрических зарядов противоположно заряженных ионов. Атомы металлических элементов легко теряют свои внешние электроны с другой стороны, атомы неметаллических элементов стремятся присоединить добавочные электроны. Таким образом, могут возникнуть стабильные анионы и катионы, которые могут в основном сохранить свои электронные структуры при приближении друг к другу и образовании стабильной молекулы или кристалла. В кристалле хлористого натрия (см. рис. 1) нет отдельных молекул [c.15]

Рис. 30. Структура кристалла хлористого натрия.

Однако принцип наиболее плотной Рис. 35. Структура кристал-упаковки применим не ко всем видам "а хлористого натрия. кристаллов, так как на структуру кристалла влияет не только объемный фактор, но и другие. Например, влияние направленности валентностей в определенных случаях может быть даже более сильным, чем влияние объемного фактора . [c.129]

В твердом состоянии ограничение в растворимости также имеет место. Известны три типа твердых растворов замещения, внедрения и вычитания. Твердые растворы замещения обычно образуются двумя или несколькими различными элементами, так что в кристаллической структуре места атомов одного элемента неупорядоченно замещаются атомами второго элемента. В результате распределение каждого из элементов оказывается хаотическим, а соотношение между количествами атомов того и другого сорта — произвольным. Примерами твердых растворов замещения служат сплавы меди и никеля или смешанные кристаллы хлористого и бромистого натрия. Твердые растворы внедрения получают чаще всего при растворении небольших ПО размеру атомов неметаллов в металлической решетке, например раствор углерода в железе. В этом случае атомы неметаллов (Н, В, С, О и др.) хаотически и в произвольных соотношениях располагаются в промежутках между атомами металла. [c.77]

Брегг [51] установил, что плотная упаковка встречается редко. Вещества с одинаковым типом структурной решетки отличаются, главным образом, плотностью упаковки. Например, окись цинка и окись бериллия одинаковы по структуре, т. е. имеют кристаллы типа вурцита, но имеют резкие различия в упаковке. Именно, окись цинка имеет плотность упаковки 44%, а окись бериллия 64%,. Одинаковая плотность упаковки (58%) была найдена у окисей магния, никеля, кобальта, железа, марганца, кадмия, кальция, стронция и бария (все с типом решетки хлористого натри-я), и у окисей церия, празеодима, урана и лития (с типом решетки флюорита) 55%. Самая высокая плотность упаковки <(64%) приписывается окисям алюминия, хрома, ванадия, бериллия и родия, а также полуторной окиси железа и титана. [c.58]

Другой возможный источник ошибок заключается в действии электронного пучка на объект. Изменение структуры пленки после электронной бомбардировки отмечено, например, для хлористого натрия [19]. Пленки германия, напыленные на коллодиевую подложку при комнатной температуре, являются аморфными [20, 21]. При нагревании их электронным пучком до 250—500° образуются кристаллы размером 100—200 A, которые в слоях толщиной 300—400 A и более при резком нагревании вследствие собирательной рекристаллизации превращаются в крупные кристаллы слоистого строения [21 ]. Дифракционные исследования показали, что слоистые кристаллы представляют собой двойниковые образования. [c.214]

Выше был описан ряд простых кристаллических структур, идентичных или родственных трем основным структурам — кубической и гексагональной плотнейшим упаковкам и объемноцентрированной кубической структуре. Однако если отвлечься от геометрического сходства между такими веществами, как твердый неон, металлическая медь, хлористый натрий и алмаз, то можно видеть, что общего между ними очень мало. Отличие в свойствах этих веществ не может быть обусловлено только структурными факторами, так как твердые неон и медь имеют одинаковое расположение атомов. Эти отличия в действительности в гораздо большей степени обусловлены отличиями в природе и в прочности связей между атомами. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, следует рассмотреть силы в кристаллах четырех типов, представителями которых являются перечисленные вещества. Некоторые характеристики каждого из типов твердых веществ приведены в табл. 8. В действительности эти четыре группы твердых веществ представляют собой предельные типы очень многие твердые вещества не соответствуют ни одному из них и должны рассматриваться как промежуточные случаи. [c.232]

В идеальной структуре бинарного кристалла с составом АВ, где А — анион, а В — одновалентный катион, характер связи полностью определяется электростатическим равновесием между силами притяжения и отталкивания. На поверхности разлома , например по плоскости спайности (100) хлористого натрия, эти равновесия нарушены анионы и катионы уже не находятся в октаэдрической ( насыщенной ) координации, так как она становится неполной ( ненасыщенной ). Распределение электронов в ионах также становится асимметричным, и более ковалентным по типу распределения электронной плотности связи. То же наблюдается и в тонком поверхностном слое с ненасыщенными связями в том случае, если стекло образуется из расплава ( отполированное пламенем ). [c.228]

Из теоретического расчета Оверхаузера следует, что если образование положительной дырки и электрона у соседнего иона щелочного металла происходит под действием света, то связанная с этим процессом полоса поглощения должна иметь мультиплетную структуру. Если учесть в случае кристалла типа хлористого натрия [c.16]

Межъядерные расстояния в некоторых кристаллах со структурой хлористого натрия [c.418]

В кристаллах галогенидов щелочных металлов атомы имеют координационные числа от 6 до 8. Кристаллы с координационным числом шесть распространены больше и называются кристаллами со структурой хлористого натрия. Кристаллы галоге- [c.461]

После такого предварительного обзора можно рассмотреть, как проводится определение структуры простого ионного кристалла типа хлористого натрия. Будем [c.137]

В других случаях расположение частиц может быть иным, не таким простым, как у хлористого натрия (например, у кальцита). Но во всех кристаллах наблюдается закономерность в расположении частиц правильно построенный кристалл в целом состоит из большого числа одинаковых ячеек (рис. 30 структура СаЕ ). [c.69]

Симметрия форм кристаллов-их наиболее заметная отличительная особенность. Великий русский кристаллограф Е. С. Федоров 01мсчал. что кристаллы сверкают своей симметрией . Очевидно, внешняя симметрия является следствием их внутренней структуры. Однако при одинаковой внутренней структуре растущие кристаллы могут образовывать разные формы. Кроме тою, в естественных условиях кристаллы редко дают свои хорошо известные правильные формы. При разных условиях, например в присутствии различных примесей, могут образоваться разные формы. Рис. 9-3 показывает влияние примесей на форму кристаллов хлористого натрия. [c.405]

Рентгенограмма хлористого калия (рис. 19.11) при поверхностном рассмотрении соответствует примитивной кубической решетке. Это кал<ется удивительным, поскольку здесь, как и в случае хлористого натрия, структура должна быть гранецентрированной. Но отражения от кристалла КС1 очень похол<и на отражения от примитивной кубической решетки, так как рассеивающая способность иона калия почти равна рассеивающей способности иона хлора — оба иона имеют электронную структуру аргона. Более точное определение интенсивности отра-л<епия показывает, что хлористый калий фактически имеет гранецентрированную решетку. [c.578]

К другому важному следствию характера связи в структуре силикатов относитея х термическое расширение. Для анизотропных силикатов нет точных и полных результатов измерений термического расширения, и поэтому в настоящее время трудно, детализировать причины, вызывающие определенное количественное расширение. Первое приближение для вывода величины термического расширения из структурных характеристик дал Мего , пришедший к общему заключению, согласно которому, расширение кристаллов определяется не только прочностью или силой связей, а также величинами углов между направлениями валентностей а их изменчивостью. Роль первого из этих факторов легко может быть прослежена на простейших Структурах, например на кристаллах хлористого натрия, сфалерита, рутила, кальцита и др., для которых валентность г катионов определяется точно. В качестве первого приближения коэффициент расширения а принимается обратно пропорциональным квадрату валентности az = onst. [c.19]

Процесс образования свободных гидратированных ионов гетеронолярными соединениями протекает несколько иначе, что находится в связи со структурой кристаллических электролитов в твердом состоянии. Большинство солей и в кристаллическом виде состоит не из целых молекул, а из отдельных ионов. Например, кристаллы хлористого натрия Na l построены из отдельных ионов натрия (Na ) и ионов хлора (СГ), образующих ионную кристаллическую решетку в форме куба (рис. 54). [c.151]

Весьма существенным является то обстоятельство, что преодоление указанного первого препятствия тесно связано со вторым препятствием — отсутствием достаточно совершенных кристаллов. Что касается естественных образцов, то, как было установлено Парратом, Бирдином и др. еще в 1932—1933 гг., а затем в важной серии работ Брогреном (1952—1954 гг.), среди естественных кристаллов кальцита и кварца имеются образцы с весьма совершенной структурой, вполне пригодные для количественной проверки динамической теории. Искусственно выращенные кристаллы хлористого натрия были исследованы Реннингером и обнаружили более или менее сильно выраженную мозаичную структуру. [c.11]

Перенос электрона с атома натрия на атом хлора оставляет натрий с укомплектованной электронной обо- лочкой, имеющей структуру благородного газа. Перенос электрона завершает и электронную оболочку хлора и придает ей также структуру благородного газа. Такие структуры весьма стабильны. В кристалле хлористого натрия натрий и хлор существуют не как атомы, а как ионы подобное состояние вообще правилшо для таких кристаллов, как КС1, NaBr и т. д. [c.95]

Особый случай неустойчивых ассоциатов встречается при использовании радиоактивных индикаторов для изучения самодиффузии. Если диффузия происходит по узлам решетки, то атомы в кристалле хлористого натрия могут перемещаться только тогда, когда рядом с ними имеется вакансия. Поэтому для осуществления диффузии необходимо наличие ассоциатов атом радиоактивного индикатора — вакансия . Но такой ассоциат очень непрочен. Фактически A ass = О, и ассоциаты образуются только в результате случайного распределения атомов индикатора и вакансий. Приближение неустойчивого ассоциата (o)i о == ) Дает удовлетворительное решение диффузионной задачи при заметном корреляционном эффекте, изменяющемся в зависимости от кристаллической структуры от Oass "= 0,5о) до ass "= 0,8со. [c.171]

В ряде работ изучалась структура образующихся при облучении электронами пленок. Так, в работе [113] предполагается, что полученные из силиконового масла ДС-704 полимерные пленки полностью поперечно связаны, и считается возможным наличие следующих типов связей Si — Si, Si— II2—Si, Si—GH2— H2—Si. Предполагается также участие в сшивке фенильных групп. Изучена структура полимерных пленок, полученных облучением электронами силиконового масла ВКЖ-94Б па подложках из нержавеющей стали и оптически полированного кристалла хлористого натрия [122]. В обоих случаях ПК-спектры имели полосы поглощения, которые соответствуют колебаниям групп Si—О—Si, Si—СН3, деформационным колебаниям связи Si — О и колебаниям атома водорода в группах СН2 и СП3. Спектр поглощения пленки, полученный на металлической подложке, имел также полосы поглощения, которые соответствуют карбонильным и гидроксильным группам. По мнению а1зтора, возникновение карбонильных групп объясняется взаимодействием кислорода воздуха и паров воды со свободными радикалами, имеющимися в пленке, или присоединением кислорода по двойным связям, образующимся в результате окислительной деструкции. [c.356]

Ионные кристаллы состоят из положительных и отрицательных ионов, упакованных, в кристаллическую решетку. Связь между ионами сильная, она имеет электростатическую природу и обусловлена притяжение М между катионами и анионами. В этом случае выделить отдельные молекулы не удается, так как каждый катиои одинаково связан с несколькими (обычно 4-мя, 6-тью, 8-мью) ближайшими анионами. Ионные вещества имеют, как правило, высокие точки плавления, они очень твердые и хрупкие. Эти кристаллы раскалываются преимущественно вдоль определенных плоскостей, позволяющих получить представление о структуре данного кристалла. Хлористый натрий, например, плавится при 801 °С и раскалывается на кубические кристаллы. Ионные кристаллы обладают плохой тепло- и электропроводностью, так как ионы не могут свободно пе)ремещаться в кристаллической решетке, однако их расплавы и растворы хорошие проводники. [c.10]

В качестве примера кристаллических веществ, внутренняя структура которых отвечает ионной решетке, рассмотрим хлористый натрий. На рисунке V-8 схематически представлено строение элементарной ячейки этого вещества. Принимая сферическую форму ионов с определенными эффективными радиусами, внутреннюю структуру кристалла Na l следует представлять себе как плотную упаковку шаров различного радиуса. Так, эффективный радиус катиона натрия равен 0,98 A, а аниона хлора— 1,81 А (радиус катиона, как правило, меньше радиуса аниона). На рисунке V-9 представлена структура Na l в виде модели, в которой соблюдены соотношения размеров ионов при их плотной упаковке. [c.121]

Фишер [49] указал, что под влиянием электронной бомбардировки в микроскопе кристаллы хлоридов натрия и калия распадаются на более мелкие частицы без изменения химического состава. Быстро возгоняются кристаллы хлористого аммония. Такие соединения, как хлористое и азотнокислое серебро, закись меди и углекислый свинец, восстанавливаются с образованием металла. При достаточно высоких значениях интенсивности электронного пучка начинается разложение бромистого кадмия и на электронограмме появляются линии, указывающие на присутствие в продуктах реакции металлического кадмия [50]. Тэлбот [51] электронографически показал, что воздействие сильного электронного пучка вызывает разложение сернокислого кальция с образованием окиси и сернистого кальция. Возникновение своеобразной пористой структуры было отмечено в окиси алюминия, полученной обезвоживанием кристаллов гиббсита [52]. Поры в продукте реакции имели удли- [c.182]

Выше были рассмотрены два предельных типа связи в бинарных соединениях — чисто ионная связь в хлористом натрии и ковалентная связь в карборунде. Хотя в случае хлористого натрия имеется небольшой вклад вандерваальсовых сил и перенос заряда от натрия к хлору не является полным (см. стр. 316), а в связях в карборунде существует небольшая степень ионного характера, эти соединения могут рассматриваться все же как типичные примеры преобладающе ионной и ковалентной связи. Однако такие предельные типы встречаются значительно реже, чем случаи, когда связи относятся к промежуточным типам. Грубо говоря, можно считать, что связи в структурах с высокими координационными числами являются существенно ионными, а связи в структурах с малыми координационными числами — преобладающе ковалентными. Так, например, при координационном числе восемь, как в СзС1 или СаРз, число внешних электронов слишком мало для образования такого большого числа ковалентных связей, и более вероятно, что кристалл является преобладающе ионным, чем содержащим небольшое число связей, резонирующих между многими положениями. [c.247]

Если бы физическая адсорбция была полностью неспецифична, то природа адсорбента была бы совершенно несушественна, и имела бы значение только величина поверхности. Производятся ли измерения адсорбции на ионном кристалле, подобном хлористому натрию, на полупроводнике вроде графита, или же на металлическом проводнике вроде железа, адсорбция на единицу поверхности была бы в этом случае одной и той же. Если бы образец угля имел в 100 раз большую удельную поверхность, чем образец железного катализатора, то адсорбционные изотермы азота, вычерченные для 1 г железа и 0,01 г угля на одном и том же графике, точно совпали бы, по крайней мере в области низких давлений. (При более высоких давлениях различия в структуре пор сказались бы на изотермах,— они отличались бы друг от друга.) Па самом же деле это не имеет места. Изотермы не совпадают, потому что даже небольшие различия в теплотах адсорбции вносят значительную долю специфичности в ван-дер-ваальсову адсорбцию. [c.447]

Предположим теперь, что имеется гранедентрирован-ная кубическая структура типа хлористого натрия (рис. 6.21). Для того чтобы найти геометрический структурный фактор такой упаковки ионов, удобнее всего рассматривать кристалл как состоящий из гранецентрированной рещетки ионов натрия и гранецентрированной рещетки ионов хлора, причем по отношению друг к другу эти решетки смещены на половину объемной диагонали кубической ячейки. Иначе говоря, каждому иону натрия с координатами х, у, г соответствует ион хлора с координатами 1/2 + л , 1/2 -f у, 1/2 + г, как показано на рис. 8.3. Воспользовавшись, как и ранее, равенствами (8.1) и (8.3), и считая, что ион натрия находится в начале координат, для исправленной [c.173]

И в этом случае, для того чтобы появлялись отражения, h, k и I дол кны одновременно принимать либо четные, либо нечетные значения. Более того, легко видеть, что при четных значениях /г, k и / два члена в правой части равенства (8.6) имеют одинаковый знак, и вклады ионов натрия и хлора будут усиливать друг друга, но при нечетных значениях h, k п I эти члены имеют противоположные знаки и вклады от них будут интерферировать. Поскольку ионы натрия и хлора обладают разными факторами рассеяния, то, хотя все отражения, для которых h, k и I либо все четные, либо все нечетные, будут появляться, отражения с нечетными индексами будут иметь меньшую интенсивность, чем те, которым соответствуют четные индексы. Такой эффект чередующейся интенсивности уже наблюдался (рис. 6.13 и 6.20). В кристалле хлористого калия, имеющего такую же структуру, как Na l, вследствие изоэлектронности, а значит и практически равных факторов рассеяния у ионов калия и хлора, появляются дополнительные особенности. Это [c.174]

Для доказательства того, что у бериллийалюмосиликатного цеолита бериллий не является компенсирующим катионом, а входит в состав сложного анионного каркаса, изучена [295] реакция обмена кристаллов, содержащих разное количество бериллия, с раствором хлористого натрия. Установлено, что содержание бериллия в образце до и после обмена остается практически постоянным. Кристаллическая структура и адсорбционные свойства при такой обработке не меняются. Методом ИК-спектроскопии показано [295], что тетраэдры Ве04 служат составной частью каркаса цеолита. Как видно из рис. 12, наряду с полосой поглощения, отвечающей кремне-и алюмокислородным тетраэдрам, появляется полоса поглощения, отвечающая колебаниям тетраэдров ВеО . [c.36]

Недавно Смирновым, Мукатовым и Хайменовым (1970) была сделана попытка более тонкого изучения структуры расплавов. На примере расплавов хлористого натрия и калия авторы провели расчеты показателей преломления в предположении, что эти расплавы состоят из комплексов типа MafM U], причем поляризуемость ионов во внутренней сфере комплексов близка к таковой в кристаллах. [c.210]

В молекуле Na l имеется одна связь промежуточного ионно-ковалентного характера. При увеличении координационного числа до 6 (кристалл Na l) в силу одновалентности натрия и хлора по-прежнему будет существовать лишь одна химическая связь Na — l, тогда как остальные 5 могут быть только электростатическими, поскольку ионные связи не имеют насыщенного характера. Но в координационной структуре хлористого натрия все межатомные расстояния одинаковы и, следовательно, все связи равноценны. Поэтому ковалентная составляющая связи Na — l равномерно распределится между всеми связями в координационном многограннике [c.101]

Много данных можно получить из изучения типа диффракции. Совершенный кристалл, такой как хлористый натр, дает резкие пятна на фотографической пластинке волокнистая структура дает вместо пятен небольшие-дугн. Чем выше ориентация нитевидных молекул, тем уже будет дуга. Полностью дезориентированное волокна дает так много дуг, что они наблюдаются в виде размытых концентрических кругов с неотклоненным лучем в их общем центре. Прекрасным примером превращения полностью дезориентированного волокна в ориентированное-является растяжение резины. При растягивании дезориентированные цепи изопрена, как показывает картина диффракции, ориентируются в направлении растягивания. [c.393]