Координационное число и ионный радиус

Следует учитывать, что если размеры ионов влияют на координационное число, то в свою очередь величина координационного числа оказывает влияние на размеры ионов. Для ионных соединений самое распространенное координационное число 6. С увеличением координационного числа ионный радиус катиона увеличивается. [c.166]

Радиусы атомов и ионов зависят от координационного числа. Значение радиуса г, или п при другом к. ч. можно найти умножением г при данном к. ч. на определенный коэффициент. Так, для определения радиусов атома с к. ч. 8, б и 4 нужно умножить г , отвечающий к. ч.-12, соответственно на 0,97, [c.55]

Расчеты основывались на трехпольной модели молекулы воды (рис. 46). При этом предполагалось, что угол между направлениями связи равен 121°, расстояние между атомами водорода 0,75 А, а высота 0,43 А. Радиус молекулы воды они приняли равным 1,38 А (сейчас большинство исследователей принимают другие данные для молекулы воды). При внесении иона в раствор происходит деформация кристаллической решетки воды. В центре тетраэдра становится ион. В этом случае координационное число иона равно 4. Бернал и Фаулер проделали значительную работу по подсчету координационных чисел, т. е. чисел гидратации, о которых говорилось выше. Произведя теоретические подсчеты, Бернал и Фаулер нашли три типа чисел гидратации 4, 6 и 8, но преимущественно 4. Следует обратить внимание, что эти же числа находят для координационных чисел комплексных соединений. [c.201]

Найденное выражение для энергии гидратации содержит в качестве параметров координационное число иона и сумму радиусов иона и молекулы воды с учетом поправки 0,25 А, добавляемой к радиусу катионов и вычитаемой от радиуса аниона. Оказалось, что конечный результат зависит от расстояния между ионом и молекулой воды. [c.273]

НИХ МОЖНО отчетливо различить два типа. Такие замещения могут встречаться как в тетраэдрическом, так и в октаэдрическом елое они зависят от размера и координационного числа ионов, замещающих алюминий и кремний. Например, А1з+ в октаэдрическом слое может быть замещен на Mg2+ и Fe + и другие ионы октаэдрического строения с соответствующими радиусами, а 51 + в тетраэдрическом слое может быть замещен А1 +, так как последний может иметь координационные числа 4 и 6. Таким образом, алюминий может находиться и в тетраэдрических, и в октаэдрических слоях некоторых глин. В любом случае исходный ион замещается ионом низшего положительного заряда и каркас приобретает отрицательный заряд при каждом акте замещения. Поэтому для сохранения электронейтральности катионы внедряются в межплоскостные пространства между каждой парой трехслойных ячеек (см. рис. 1,6 и 1,в). [c.30]

Рассмотрим теперь изменение коэффициентов распределения непереходных элементов при экстракции одним и тем же органическим растворителем, но из растворов разных галогеноводородных кислот — НР, НС1, НВг, НЛ. Используя отношение кристаллических ионных радиусов элементов и галогенов и не учитывая взаимной поляризации ионов, можно предсказать состав наиболее вероятных высших комплексных ионов этих элементов в водных достаточно концентрированных растворах галогеноводородных кислот. Проиллюстрируем сказанное на примере экстракции трехвалентных галлия, индия, таллия и железа [19]. В табл. 3 приведены отношения ионных радиусов и наиболее вероятные координационные числа ионные радиусы взяты из работы [20]. [c.129]

Эффективный радиус иона — это радиус сферы действия иона в данном кристалле. Он не является для данного иона (как и радиус атома) строго определенной величиной, зависит от типа связи и от координационного числа. Эффективные радиусы находят из расстояний d между центрами соседних ионов. Эти расстояния определяются с большой точностью современными методами рентгеноструктурного анализа (Вульф, Брэгги, Дебай и др.). Их приравнивают сумме радиусов ионов. Например, у Na l длина ребра элементарной ячейки найдена равной 5,62 А. откуда d = 2,81 А У фторида натрия d = 2,31 А и т. д. Однако, чтобы найти ионные радиусы, нельзя d просто делить пополам, как это делается при вычислении радиусов атомов в атомных решетках простых веществ. Надо знать, по крайней мере, радиус одного иона, найденный тем или другим способом. Наиболее надежная исходная величина была получена для иона [c.129]

Различные методы определения чисел сольватации часто дают несовпадающие результаты, причем величины л во многих случаях оказываются меньше координационного числа п, т. е. того числа молекул растворителя, которые составляют ближайшее окружение иона. Для объяснения этих результатов можно воспользоваться предложенной О. Я. Самойловым следующей динамической картиной явлений сольватации. Все частицы раствора — ноны и молекулы растворителя — находятся в непрерывном хаотическом движении, которое осуществляется за счет периодических перескоков этих частиц на расстояния порядка размеров молекул. Пусть Т1 — среднее время, в течение которого ион находится в неподвижном состоянии, а тг — время, необходимое, чтобы диполь растворителя, находящийся вблизи иона, порвал связь с другими диполями, изменил свою ориентацию и вошел в состав сольватной оболочки иона. Если Т1 Т2, то молекулы растворителя успевают порвать водородную или диполь-ди-польную связь с другими молекулами растворителя и войти в сольватную оболочку иона. В этих условиях ион окрулоет прочная сольватная оболочка и пн = пь. Поскольку согласно уравнению (II.9) электрическое поле иона тем сильнее, чем меньше его радиус, то это характерно для небольших ионов. Так, например, результаты по сжимаемости водных растворов солей лития, по энтропии гидратации и по подвижности иона дают среднее значение лл=б, соответствующее координационному числу иона лития. При условии Х1<Ст2 диполи растворителя в сольватной оболочке очень быстро меняются, а экспериментальное значение пл==0. Такой результат получается для ионов большого радиуса и малого заряда, например для ионов 1 и Сз+. При сравнимых Т1 и Т2 числа сольватации принимают значения от О до Пк, причем различные методы в неодинаковой степени отражают процесс замены диполей в сольватной оболочке иона, и это приводит к значительному расхождению результатов для Пн. [c.32]

Число лигандов, связанных с центральным атомом (ионом), называют координационным числом иона (КЧ). Оно зависит как от электронной структуры, так и от соотношения между радиусами центрального атома (иона) и лигандов. Поэтому для одного и того же центрального иона возможны соединения с разными КЧ. Координационное число центрального атома (Иона) обычно превышает его валентность, понимаемую как формальный положительный заряд на атоме. Вернер ввел поэтому представление об остаточной, или вторичной, валентности, позволяющей атому (иону) присоединять число лигандов большее, чем его валентность, именно равное координационному числу. Так, например, нормальная валентность Со(П1) равна трем, но в Со(КНз) его КЧ = 6 и шести же равна его вторичная валентность. При этом связи всех лигандов с центральным ионом эквивалентны. Льюис с развитием электронной теории объясняет эту эквивалентность тем, что каждая из присоединенных групп (здесь 1 Шз) связана с центральным ионом парой электронов, передаваемой в общее пользование аммиаком. Такая связь получила название координационной или дативной (то же, что и донорно-акцепторная связь). [c.236]

Аг оказываются различными в зависимости от принятого способа определения теплот сольватации, т. е. величина радиуса иона в растворе в значительной мере оказывается произвольной. При расчетах электростатической энергии сольватации по уравнению Борна также приходится пользоваться эмпирически подобранными радиусами ионов. Как уже указывалось, причиной изменения радиуса иона в растворе является взаимодействие со средой, приводящее к некоторому перераспределению электронной плотности вблизи растворенной частицы. Согласно теории Мищенко [65, 66], необходимость введения поправки Аг к радиусу иона в водном растворе связана с нелинейностью диполя молекулы воды. Тем самым предполагается, что эта поправка не зависит от координационного числа иона. Она составляет, по оценке Мищенко, как отмечалось выше, 0,25 А. Это значение примерно совпадает со значениями 0,22 А, полученным Берналом и Фаулером [12], и 0,28 А, полученным Капустинским [67]. Все значения находятся в удовлетворительном соответствии с данными квантово-механического расчета сольватных комплексов ионов [68]. [c.104]

Однако практически вокруг каждого иона расположено (координировано) ограниченное число противо-ионов Координационное число иона не зависит от его заряда, а определяется в основном соотношением размеров ионов разного знака (т е их радиусов г) При [c.72]

Для структуры соли определяющим является не столько тип формулы, сколько координационные числа катиона и аниона и соотношение их ионных радиусов (разд. 6.4.3). В структуре хлорида цезия каждый ион Сз+ окружен восемью ионами С соответственно каждый ион С " — восемью ионами С5+.. В структуре хлорида нат рия координационные числа катиона и аниона равны шести. В структуре фторида кальция вокруг иона Са + расположено восемь ионов Р по принципу электронейтральности координационное число иона должно быть равно четырем. Координационные числа катиона и аниона можно указывать при написании формулы соединения (по Ниг-гли), например для хлорида цезия СзСЬ/в, для хлорида натрия Na l6/6, для хлорида кальция Сар8/4. Электростатическая модель объясняет в первом приближении ряд физических свойств ионных соединений —твердость, температуры плавления и кипения. [c.348]

Для установления заряда можно воспользоваться правилами Полинга, По первому правилу Полинга, координационное число иона определяется соотношением ионных радиусов катиона и анионов [c.177]

Если ионов одного вида вдвое больше, чем ионов другого вида (т. е. состав МгХ или МХг), то в структурах при учете этого соотношения координационные числа ионов этих двух видов должны быть в отношении 1 2 или 2 1. При высоких значениях отношения радиусов наблюдается структура типа фторида кальция (флюорита), в которой каждый ион кальция окружен восемью ионами фтора по углам куба и каждый ион фтора [c.76]

Пользуясь таблицей, можно определить координационное число, если радиус ионов соединения известен. [c.51]

Отсюда си,2= 1,275 А. Индексом 12, 8 и т. п. принято указывать координационное число атол а в структуре, поскольку и атомные радиусы зависят от координационного числа. Уменьшение радиуса с уменьшением координационного числа в среднем может быть охарактеризовано рядом, в котором принят за единицу, п для сравнения сопоставлен с рядом ионных радиусов [c.309]

Координационные числа ионов в кристалле зависят от отношения радиусов катиона и аниона Как показывает стереометрия, [c.126]

Так как радиус иона металла возрастает с увеличением атомного номера, координационное число в соответствии с правилом отношения радиусов также возрастает. (Координационное число иона металла в его комплексах или солях есть число атомов, которые можно рассматривать как химически связанные с этим ионом в какой-либо момент времени.) Например, следует ожидать, что максимальное координационное число для Ы, Ве, В, С, М, О и Р в любом ковалентном комплексе будет равно 4 в соответствии с наличием четырех пар электронов, заполняющих 2 -и 2р-орбитали. Однако в случае кислорода и особенно фтора это предельное значение координационного числа обычно не достигается. Дело в том, что предоставление этими атомами более одной пары электронов для образования дативной связи затруднено. [c.48]

Координационными или комплексными называют соединения, содержащие центральный атом или ион и группу молекул или ионов, его окружающих и связанных с ним (лигандов). Число лигандов, связанных с центральным атомом (ионом), называют координационным числом иона. Оно зависит как от электронной структуры, так и от соотношения между радиусами центрального атома (иона) и лигандов. Координационное число центрального атома (иона) обычно превышает его валентность, понимаемую как формальный положительный заряд на атоме. Высокая устойчивость многих комплексных соединений указываает, что химическая связь в них не отличается по своей природе от химической связи в обычных ионных или ковалентных соединениях. В большинстве координационных соединений центром является ион переходного металла (Т , Со , Сг " и др.), а лигандами — ионы или полярные молекулы (обладающие к тому же неподеленной парой электронов.) Именно поэтому электростатические представления легли в основу теории комплексных соединений, так называемой теории кристаллического поля, учитывающей также квантовомеханические особенности строения электронной оболочки центрального иона (Бете, Ван Флек). [c.120]

Устойчивость соединения, состоящего из ионов, достигается в результате их определенного взаимного расположения, характеризуемого координационными числами. Координационное число иона показывает, сколько ближайших соседних ионов находится в его окружении и не зависит от заряда. В этом и проявляется ненасы-щаемость и ненаправленность ионных связей. Координационное число зависит от отношения радиусов взаимодействующих ионов. Если это отношение находится в пределах 0,41-ь0,73 (к. ч. =6), имеет место октаэдрическая координация ионов, при отношении 0,73-Ь 1,37 (к.ч.=8) — кубическая. [c.65]

Устойчивость ионного соединения достигается в результате определенного взаимного расположения ионов, характеризуемого их координационными числами. Координационное число иона показывает, сколько ближайших соседних ионов находится в его окружении, и не зависит от заряда. В этом проявляется ненасыщаемость и ненаправленность ионных связей. Координационное число иона зависит от соотношения размеров ионов разного заряда. Если отношение их радиусов находится в пределах 0,41 + 0,73, имеет место октаэдрическая координация ионов (к. ч. = 6), при отношении [c.81]

Предполагая, что среднее значение координационного числа иона ОН и молекулы Н2О равно 4, для иона Na" " получим Пу ,о (Н2О) = 3,8. Этот результат показывает, что в растворе NaOH - SjSHjO ион Na координирован в среднем с четырьмя молекулами HgO. При этом расстояние Na" — HjO = 2,38 А близко к сумме радиусов иона Na" и молекулы Н2О. [c.278]

Плотная упаковка с координационным числом 12 не может осуществиться, если радиусы ионов не равны. Так, вокруг иона цезия размещаются лишь 8 ионов хлора в решетке s l. Ион цезия находится в центре куба, в вершинах которого расположены ионы хлора. Ион натрия меньше иона цезия и вокруг него может расположиться только шесть ионов хлора в решетке Na l. В ZnS, где отношение радиуса катиона к радиусу аниона еще меньще, координационное число иона цинка равняется четырем (решетка типа алмаза с чередующимися ионами цинка и серы). С хорошим приближением величины периодов решеток могут быть вычислены по значениям радиусов атомов и ионов. [c.343]

При каких соотношениях ионных радиусов имеет место октаэдрическая координация ионов Для кубической координации эти соотношения лежат в пределах 0,73—1,37. Сделайте рисунок октаэдра и куба и определите координационное число иона, находящегося в центре этих геометрических фигур. Могут ли быть этими ионами Na+ и s в кристаллах Na l и s l, если /-(Na )=0,098 нм, / ( s + ) = = 0,165 нм и / (С1 )=0,181 нм [c.132]

Эффективныйрадиусиона — это радиус сферы действия пона в данном кристалле. Он не является для данного иона (как и радиус атома) строго определенной величиной, так как зависит от типа связи и от координационного числа. Эффективные радиусы определяют из расстояний d между центрами соседних ионов. Эти расстояния определяются с большой точностью современными методами рентгеноструктурпого анализа (Вульф, Брэгги, Дебай и др.). Их приравнивают сумме радиусов ионов. Например, у Na l длина ребра элементарной ячейки найдена равной 0,562 нм, отк -да d= = 0,281 нм, у фторида натрия Л=0,231 нм и т. д. Однако, чтобы определить ионные радиусы, нельзя d просто делить пополам, как это делается при вычислении радиусов атомов в атомных решетках простых веществ. Надо знать, по крайней мере, радиус одного иона, найденный тем или другим способом. Наиболее надежное исходное значение было получено для иона F (0,133 нм) с помощью оптических методов, зная которое можно определить радиусы = 0,231—0,133 = 0,098 нм Гс,- = = 0,281—0,098=0,183 нм и т. д. Таблицы ионных радиусов приведены в справочной литературе. [c.160]

Термохимический радиус. Для многоатомных ионных соединений из-за сложности их структуры рассчитать энергию рещетки по уравнению (4.23) трудно. А. Ф. Капустинский предложил полуэмпирическую формулу, дающую довольно точные значения. Обычно МдД, частное от деления постоянной Маделунга на среднее координационное число ионов в кристалле, обратно пропорционально расстоянию между центрами аниона и катиона Го. Отсюда Мд пропорциональна v/ro, где го = г+ + г— с другой стороны, для соединений, содержащих крупные анионы, вместо уравнения (4.23) выполняется уравнение Борна — Мейера, и при подстановке у/го вместо Ма получают следующее уравнение (р — константа, связанная с коэффициентом сжимаемости) [c.197]

Координационные числа ионной гидратации, оцененные из отношения кристаллографических радиусов ионов к эффективному радиусу молекулы воды и теплоты гидратации (в ннал г-ион), рассчитанные по уравнению (46) [c.82]

В 1951 г. Мищенко и Сухотин ввели понятие некоторой характерной концентрации, названной ими границей полной гидратации (ГПГ). При такой концентрации координационное число ионной гидратации для сильных электролитов остается постоянным до тех пор, пока воды в растворе достаточно, и вся шлмчвш вода включена в гидратную сферу. Структурно такой раствор можно уподобить системе, составленной только из однослойно гидратированных ионов, непосредственно соприкасающихся своими гид-ратными оболочками. Энергетический эффект, связанный с затратой работы на переход молекулы воды из объема в гидратную оболочку Но - Нгиг можно рассчитать, используя некоторые допущеши о среднем радиусе растворенной частицы и диэлектррртеской проницаемости гидратной сферы. Энергии дегидратации в водных растворах, отвечающих границе полной гидратации, приведены в табл. 7.1. [c.138]

Хорд отметил также, что радиус высокоспинового иона Fe(II) должен быть еще больше, тогда как радиусы низкоспиновых ионов Fe(II) и Fe(III) должны быть меньше на > 10 пм. Он предположил, что атом железа должен быть сильно смещен из плоскости порфиринового кольца ( > 35 пм) во всех высокоспиновых комплексах независимо от окислительного состояния и координационного числа иона железа, тогда как в низкоспиновых комплексах железо находится в плоскости порфиринового кольца. Впоследствии было показано, что в низкоспиновом комплексе (имидазол) <1.Р. . .-тетрафенилпорфинатожелезо(П1)хлориде атом железа дей- [c.178]

Когда величина соотношения радиусов была впервые применена как критерий, позволяющий связать координационное число с размером ионов, то рассматривались только наиболее симметричные расположения ионов, именно для координащ онных чисел 2 (линейное расположение), 3 (треугольное расположение), 4 (тетраэдрическое расположение) и т. д. Позднее найдены примеры с координационными числами 7 и 9, и для этих расположений найдены соответствующие отношения радиусов. Для ионов, у которых число зарядов не превышает 4, повидимому, имеет смысл применять правило отношения радиусов, и действительно, наблюденные координационные числа хорошо согласуются с предсказанными. Для каждого типа координации существует минимальная величина отношения радиусов, и интересно рассмотреть наблюдаемые координационные числа ионов, у которых отношение радиусов очень близк о к одной из величин, приведенных в табл. 19 (а). [c.371]

Указанные взаимодействия далеко не просто рассчитать ввиду неопределенности в истинных радиусах и координационных числах ионов, а также ориентации молекул воды в координационной оболочке. Вследствие непрерывного обмена с объемом раствора молекулы воды координационной оболочки не образуют стабильного единого целого с ионом, и поэтому о структуре гидратированного комплекса можно говорить лищь с точки зрения статистики. [c.46]

Обычно пользуются таблицами, составленными Лайнусом Полингом. Полинг исходил из того, что радиусы должны быть функциями координационного числа, отношения радиусов и заряда ионов. Он рассмотрел изоэлектрон-ные соединения типа К+С1 и разделил межионное расстояние обратно пропорционально эффективным ядерным зарядам этих ионов. Получились значения г+(К+) = 133 пм и г (С1 )=181 пм. На основании их он составил таблицу значений одновалентных радиусов, а впоследствии и таблицу значений радиусов (называемых кристаллическими радиусами) многовалентных ионов в структурах с октаэдрической координацией. При этом значения опять уточнялись, чтобы получить наилучшее совпадение, между наблюдаемыми межионными расстояниями и суммой радиусов. [c.123]

Устойчивость системы ионов достигается в результате их определенной взаимной координации. Координационное число иона, показывающее, сколько ближайших соседей в его окружении, не зависит от его заряда, в чем и проявляется ненасыщаемость и ненаправлен-ность ионных связей. Координационное число иона определяется отношением размеров ионов разного заряда. Если отношение радиусов катиона и аниона находится в пределах 0,41 ч- 0,73, имеет место октаэдрическая координация ионов, при отношении 0,73 1,37 — кубическая и т. д. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология