Характерное координационное число элемента и структура его соединений

Характерное координационное число элемента и структура его соединений [c.112]

ХАРАКТЕРНОЕ КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТА И СТРУКТУРА ЕГО СОЕДИНЕНИЙ [c.129]

Для большинства неорганических кристаллических веществ характерно полимерное строение Молекулярные решетки встречаются чрезвычайно редко, что было установлено уже в первых рентгеноструктурных исследованиях. Тогда же было показано, что координационное число элементов кристаллической решетки, как правило, больше числа его обычной валентности (степени окисления), что позволяет рассматривать неорганические полимерные соединения как комплексные. Комплексные составляющие таких неорганических полимеров можно условно выделить на основании анализа кристаллической структуры. [c.671]

Кристаллические решетки, в узлах которых находятся отдельные атомы, называются атомными. Атомы в таких решетках соединены между собой прочными ковалентными связями. Примером может служить алмаз — одна из модификаций углерода. Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из которых связан с четырьмя соседними атомами. Координационное число углерода в алмазе 4. Структура алмаза показана на рис. 11.1. В решетке алмаза, как и в решетке хлорида натрия, молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую молекулу. В неорганической химии известно большое число веществ с атомной кристаллической решеткой. Они имеют высокие температуры плавления (у алмаза свыше 3500°С), прочны и тверды, практически нерастворимы в жидкостях. Атомная кристаллическая решетка характерна для твердого бора, кремния, германия и соединений некоторых элементов с углеродом и кремнием. [c.79]

Поэтому кремний — элемент 3-го периода — по структуре и свойствам однотипных соединений существенно отличаете от углерода — элемента 2-го периода. Максимальное координационное число кремния равно шести, а наиболее характерное — четырем. Как и для других элементов 3-го периода, связывание для кремния не характерно и потому в отличие от углерода зр - и ар -гибридные состояния для него неустойчивы. Кремний в соединениях имеет степени окисления +4 и —4. [c.442]

Основываясь на структуре жидкости, расплавляемые соли можно условно разделить на две группы. Первая группа состоит из ионных соединений типа галогенидов щелочных элементов. При плавлении структура этих веществ изменяется очень незначительно. Координационное число уменьшается от шести (кристалл) до примерно четырех (расплав). Дальний порядок, характерный для структуры кристаллов, нарушается, но ближний порядок (окружение каждого катиона анионами, и наоборот) еще сохраняется. [c.236]

Противоположным случаем является образование промежуточных соединений с существенно неметаллическим (ионным, ковалентным или смешанным ионно-ковалентным) характером межатомного взаимодействия. Такие фазы образуются в системах, компоненты которых сильно различаются по положению в Периодической системе Д. И. Менделеева и по свойствам. Для них характерны не слишком компактные структуры (координационные числа 4—6), узкие области гомогенности, ширина которых часто не превышает чувствительности методов анализа, неметаллические свойства (низкая электропроводность, хрупкость и т. д.). Структура и свойства фаз с неметаллическим характером межатомного взаимодействия весьма близки к таковым для солей. Поэтому такие фазы иногда называют солеподобными . Состав солеподобных интерметаллических соединений обычно соответствует нормальным валентностям элементов. [c.117]

Кремний 51(15 25 2/0 35 Зр ) по числу валентных электронов является аналогом углерода. Однако у кремния больший размер атома, меньшая энергия ионизации, большее сродство к электрону и большая поляризуемость атома. Поэтому кремний — элемент 3-го периода — по структуре и свойствам однотипных соединений существенно отличается от углерода — элемента 2-го периода. Максимальное координационное число кремния равно шести, а наиболее характерное — четырем. Как и для других эле.ментов 3-го периода, рп — ря-связывание для кремния не характерно и потому в отличие от углерода зр- и зр -гибридные состояния для него неустойчивы. Кремний в соединениях имеет степени окисления +4 и —4. [c.410]

В. М. Гольдшмидт [3] первый обратил внимание на существование бинарных соединений, образованных элементами, равноотстоящими от IV группы периодической системы, имеющих структуры сфалерита и вюртцита, близкие к структуре алмаза (рис. 1). Структуры алмаза, сфалерита и вюртцита, характерные для простых и бинарных веществ этой группы, характеризуются координационным числом 4. По аналогии с алмазом считается, что электронная плотность в тетраэдрических направлениях максимальна. [c.9]

Побочные переходные металлы II группы — цинк, кадмий и ртуть — обладают многими признаками ковалентных кристаллов (например, сильно выраженной анизотропией свойств) и представляют уже переходную ступень к неметаллическим элементам III—VII групп. Их электронные конфигурации (d V) одинаковы. Хотя обычная валентность этих металлов в неорганических соединениях равна 24-, образование их кристаллических структур обусловлено, по-видимому, не отделением электронов и взаимодействием электронного газа с положительными ионами, а разделением внешних электронов со своими шестью ближайшими соседями в слое, характерным для ковалентных структур. Из правила Юм-Розери K=8—N) следует, что число ковалентных связей или число ближайших соседей каждого атома в структурах цинка, кадмия и ртути, для которых iV=2, должно быть равно шести. Действительно, цинк и кадмий образуют гексагональные решетки с аномально большим расстоянием между слоями (отношения da равны 1,8563 и 1,8859 соответственно вместо 1,6333.. . для идеальной решетки). Поэтому каждый их атом имеет шесть ближайших соседей в плотно упакованном слое и по три значительно более удаленных в двух смежных слоях, отстоящих соответственно на 11,36 и 11,56% дальше, чем ближайшие соседи. Поэтому координационное число у цинка и кадмия в действительности равно шести. Что касается ртути, то она кристаллизуется в ромбической решетке, для которой К= . Подтверждением ковалентной природы связи в цинке, кадмии и отчасти в ртути являются экспериментальные значения коэффициента Холла, которые для кристаллических структур цинка и кадмия не отрицательны, как для металлов, а положительны. После плавления цинк, кадмий и ртуть имеют два свободных электрона на атом и становятся нормальными металлами. [c.228]

Вследствие различия в природе мостиковых атомов однотипные соединения данного элемента существенно отличаются по структуре. Так, для Ве (П) и Si (IV) характерны координационное число 4 и тетраэдрическая структурная единица. Однако в случае ВеГг и SiOa тетраэдрические структурные единицы объединяются в координационный кристалл (рис. 69, Б), а в случае ВеС и SiSa — в цепь. [c.125]

Рассмотрим ряд диоксидов р-элементов IV группы СОз, 8102, СеОз, ЗпОз. Для С (IV) характерно координационное число два, для 81 (IV) — четыре, для Се (IV) — четыре и шесть, а для 8п (IV) — шесть. Таким образом, только состав диоксида углерода СОз отвечает устойчивому координационному числу центрального атома и потому СОз мономолекулярен. Что же касается остальных диоксидов, то они должны быть полимерными соединениями. Координационные кристаллы одной из модификаций СеОз относятся к структурному типу 810з (см. рис. 69, Б), другой модификации — к структурному типу рутила ТЮз (см. рис. 69, Б). Структуру типа рутила имеют и кристаллы ЗпОз- [c.133]

Как и все -элементы, 2п, Сё и Hg — хорошие комплексообразователи. Характерное для них значение координационного числа 4 отвечает ур -гибридизации АО и связно с тетраэдрической структурой комплексных ионов [2п(0Н)4Г. [2п(КНз)4], [HgI4] Для кадмия (II) более характерно координационное число 6 за счет вовлечения в химическую связь вакантных 5 -А0 с образованием октаэдрических структур с1 -гибридизация) [С (Н20)б], [С<1 КНз)б] и др. Все комплексные соединения цинка, кадмия и ртути не окрашены ввиду отсутствия для электронов возможности упереходов. [c.410]

В XX в. было синтезировано огромное число новых соединений я изучено их строение, многие из них, как и комплексные соединения, невозможно уместить в рамки классических представлений о валентности. Выяснилось, что склонность к образованию координационных соединений и насыщению координационных валентностей весьма распространена и практически характерна для всех элементов и что суждение о валентности на основании одного лищь стехиометрического состава часто оказывается несостоятельным йез учета точных данных о структуре соединения и геометрическом расположении ближайшего окружения рассматриваемого атома. [c.55]

Характеристика элементов IVA-группы. К IVA-rpynne элементов, помимо типических, относятся элементы подгруппы германия Ge, Sn и Pb. Их валентная электронная конфигурация (ns np в невозбужденном состоянии) обусловливает возможность проявления свойств и катионо- и анионообразователей. Кроме того, эти элементы непосредственно примыкают к границе Цинтля справа и число валентных электронов достаточно для образования структур с ковалентной связью у соответствующих простых веществ с координационными числами согласно правилу Юм-Розери 8—N. Действительно, для гомоатомных соединений (кроме свинца и -олова) характерна кристаллическая решетка типа алмаза с координационным числом 4. Однако преимущественно ковалентная связь и кристаллах соединений в действительности реализуется далеко не всегда. Причиной этого является вторая особенность IVA-группы, заключающаяся в том, что здесь наиболее рельефно прослеживается изменение свойств от типично неметаллических (С) до металлических (РЬ). Поэтому тяжелые представители этой группы (РЬ, Sn), т. е. элементы с большой атомной массой, характеризуются плотно-упакованными структурами в свободном состоянии. [c.214]

При переходе от типических элементов к элементам подгруппы селена с возрастанием атомных радиусов, уменьшением ионизационных потенциалов и ОЭО нарастает металличность. Поэтому от кислорода к теллуру закономерно снижается окислительная и возрастает восстановительная активность. Об этом же свидетельствует характер изменения стандартных редокс-потенциалов. Наоборот в положительных степенях окисления в группах сверху вниз растет окислительная активность. Так, пронзводные серы (+4) преимущественно функционируют как восстановители, а соединения 8е (+4) и Те (+4) — окислители. С усложнением электронной структуры и увеличением размера атома растет координационное число. Если для серы и селена наиболее характерны к. ч. 3 и 4, для теллура типично к. ч. 6, хотя наблюдаются к. ч. 7 и 8. [c.328]

Систематизируя кис.лородные соединения элементов по доминирующему типу химической связи, можно выделить три основных типа соединений с металлической, преимущественно ионной и ковалентной связью. К характеристическим соединениям относятся только оксиды, подчиняющиеся правилу формальной валентности. В характеристических оксидах доминирующим типом связи являет ся ионно-ковалентная, поэтому их можно подразделить на два типа с преимущественно ионной и преимущественно ковалентной связью. Последние, в свою очередь, по структурному признаку подразделяются на координационные и молекулярные (например, SiO . и СО2). Ионные оксиды всегда имеют координационную структуру. Ионно-ковалентное взаимодействие характерно и для анионоизбыточных кислородных соединений, однако они обладают особыми свойствами и обычно рассматриваются отдельно. Такую же специфическую группу составляют и металлоподобные оксиды. Принимая во внимание зависимость типа кристаллической структуры оксидов от характера химической связи, можно сделать вывод, что в немолекулярных структурах с ковалентной связью координационные числа не должны превышать 4, а в ионных кристаллических решетках реализуются более высокие координационные числа. Так, в кубической структуре Si02 (/i -кристобалит) к.ч (Si) 4, а к.ч. (О) 2 (рис. 130), в структуре Т1О2 (рутил) к.ч. (Ti) [c.266]

Координационное число 4, характерное для элементов второго периода системы Д. И. Менделеева, обусловливает образование устойчивых комплексных соединений с тетраэдрической конфигурацией ионов и совпадает со структурой полностью гибридизированного атома углерода в молекуле метана Ыа2(Вер4] —фторобериллат натрия Ь1а1Вр41 — фтороборат натрия СН4 — метан ЫН4р — фторид аммония. Устойчивость этого координационного числа проявляется также в строении кристаллов. [c.92]

Значительная часть соединений переходных элементов относится к числу координационных. Среди последних весьма разнообразны комплексные соединения -элементов. Напомним, что для координационных соединений характерно то, что в структуре их кристаллических решеток нет отдельных молекул данного соединения (например, Na l, СоО, K4[Fe( N)6]). Каждый атом (ион) в таких соединениях окружен некоторым числом лигандов (атомы, ионы или группировки атомов). Если подобные комплексы (центральный атом и окружающие его лиганды) при переходе соединения в раствор не разрушаются, то 550 [c.550]

Во всех случаях полиэдры получились выпуклыми многогранниками с числом вершин от 8 до 14, со средними расстояниями центр полиэдра — вершина в интервале 3,00 —3,91 А, что позволяет предполагать, что пара (Hg2) " эквивалентна в кристаллохимическом плане крупному одновалентному катиону цезия. Действительно, и координационные числа s в оксидных соединениях и катион-аниопные расстояния для него фактически те же самые [65]. Характерным признаком структур с такими крупными катионами служит наличие общих элементов координационных полиэдров —вершин, ребер, граней. [c.88]

Выбор для определения условных размеров молекул ионных радиусов элементов при координационном числе 6 [26] связан с тем, что это число представляется наиболее распространенным и может быть принято за среднее для большинства ионов в соединениях. Конечно, нельзя считать, что для всех кристаллических структур характерны эта координация и соответствующие ионные радиусы составляющих элементов. По-видимому, это обстоятельство, а также погрешности в определении величин СЭО являются основными причинами отклонений известных величин Я (/), от линейных зависимостей типа (14) и (или) (16). Характерным примером являются результаты исследований в системах B,Oi— СаО и AI2O3—СаО (рис. 3 а, б), где зависимость (15) записывается уравнениями более сложными, чем уравнения линейной регрессии. Тем не менее выявленная эмпирическая закономерность, которую мы назвали размерным правилом линейной аппроксимации (РПЛА), позволяет корректиро- [c.14]

Понятие металлической связи. Металлы, в отличие от всех других кристалличесь их твердых тел, обладают характерными физическими свойствами и особенными кристаллическими структурами. Металлические кристаллы обладают высоко11 электропроводностью и теплопроводностью, а кристаллические структуры обычно удовлетворяют требованиям плотнейших упаковок н характеризуются, следовательно, болх ши-ми координационными числами. Соединения, образующиеся из нескольких металлических элементов, отличаются по характеру связи от всех других классов химических веществ. Обычные представления о валентности элементов не способны объяснить химический состав большинства интерметаллических соединений. Состав интерметаллических фаз часто не подчиняется закону простых кратных отношений и может варьировать в широких пределах. Этот факт говорит о том, что связь между атомами в металлических кристаллах (и жидких расплавах) не ограничивает соотношение элементов ии численно, ни прост )а11-ственно. Каждый атом в металле стремится окружить себя максималь- [c.197]

Соединения, обусловленные ковалентными силами. Структуры соединений с ковалентными связями характеризуются низкими координационными числами. Эти соединения нередко имеют структуры, типичные для неорганических соединений — aFa и NiAs. В структурном типе NiAs оба сорта атомов имеют координационное число 6. Однако атомы более электроположительного элемента занимают места с координационным многогранником в форме октаэдра, т. е. многогранника, часто встречающегося как в соединениях с направленными (ковалентными) связями, так и с ненаправленными (ионными). Более электроотрицательный элемент занимает место, у которого координационный многогранник имеет форму тригональной призмы, характерной только для атомов, образующих ковалентные связи. Интересно, что именно эту позицию занимают наименее электроположительные металлы, расположенные в IV-b и 1П-Ь [c.315]

Из схемы (см. стр. 279) известно, что тройные неорганические соединения делятся на две грзгапы АВХ и AXY. В первой группе два металлических элемента образуют соединение с одним неметаллическим, во второй — один металлический элемент с двумя неметаллическими. В структурном отношении эти группы также существенно отличаются. Пример первой из них мы уже знаем — это перовскит aTiOs. Для структур этой группы характерно то, что координационные числа катионов обычно больше числа анионов в химической формуле и поэтому никаких особых групп атомов (комплексов) и структуре нет. Так, в структуре перовскита Са имеет координационное число 12, а Ti — 6, в то время как число атомов кислорода, приходящееся на каждый из металлических атомов, равно трем. [c.319]

Структуры типа СаРг. Эти структуры характерны для фторидов многих катионов, а также для ЗгСЬ, ВаСЬ и оксидов четырехзарядных ионов (Се, Рг, Н , ТЬ, и). В этих случаях правило отношения радиусов г+/г >0,7, применимое и для катиона с координационным числом 8 гранецентрированной кубической решетки, почти всегда выполняется. Сумма ионных радиусов почти не отличается от экспериментально определенного расстояния между ионами, что характерно для чисто ионных структур. С другой стороны, соединения элементов У1В-под-группы со щелочными металлами относятся к инвертированной структуре типа СаРз, но и для них выполняется правило отношения радиусов г+/г- > 0,7. Однако правило отношения радиусов г+/г 0,4 для тетраэдрической конфигурации X не выполняется. Для этих соединений одна лишь модель локальной упаковки с учетом только геометрических факторов недостаточна. [c.191]

В соответствии с правилом диагонали в периодической системе элементов бор в кристаллохимическом отношении во многом напоминает кремний. В частности, борная кислота, подобно кремниевой, склонна к конденсации, так что имеется множество полиборатов. Однако построены они в общем сложнее, чем силикаты, так как бор в соединениях с кислородом может иметь как координационное число 3 (5р -гибридизация плюс я-связи), так и координационное число 4 (5р -гибридизация). Ниже будут обсуждены только некоторые наиболее характерные структуры боратов. [c.240]

В основу классификации полупроводниковых соединений можно положить следующие принципы кристаллохимический (по структуре),. по расположению исходных элементов в Периодической системе (например, соединения А В >), по названию анионообразоватёля (силициды, арсениды и т. п.). Многие двойные соединения кристаллизуются в структурном типе сфалерита (кубическая решетка), а также в ромбической, тетрагональной, гексагональной и моноклинной ячейках. Независимо от принадлежности соединения к тому или иному структурному типу их координационные числа без исключения небольшие. В этом заключается еще одно отличие полупроводниковых соединений от металлов, для которых характерны решетки с высокой координацией. Изменение характера межатомной связи при переходе от металла к полупроводнику непосредственно сказывается на структуре твердого тела. [c.127]

Другой хороший пример перехода ионной связи в металлическую дают некоторые твердые вещества, обладающие кристаллической структурой, характерной, в частности, для соединения N1 с As. Как видно из рис. XIII-79, структура эта, подобно типу Na l, характеризуется координационным числом 6, причем, однако, расстояния от данной частицы до окружающих ее частиц другого элемента не вполне одинаковы (4 из них расположены несколько ближе, чем 2 другие). [c.316]

Смотреть страницы где упоминается термин Характерное координационное число элемента и структура его соединений: [c.114] [c.108] [c.114] [c.222] [c.108] [c.429] [c.187] [c.504] [c.62] [c.379] [c.266] [c.496] [c.292] [c.373] [c.600] [c.246] [c.504] [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология