Ионные кристаллы, типы структур

Кристаллохимические структуры и их типы. Ионный тип кристаллической решетки. Энергия ионных кристаллов. Поляризация ионов. Правила Фаянса. [c.317]

Радиац. стойкость неорг. в-в зависит от кристаллич. структуры и типа хим. связи. Наиб, стойки ионные кристаллы. Плотные структуры с высокой симметрией наиб устойчивы к воздействию излучений. Для стекол характерно изменение прозрачности и появление окраски возможна кристаллизация. Силикаты начинают изменять св-ва после облучения флюенсом нейтронов см" . В результате [c.149]

Продукты химической коррозии металлов — окисные и солевые пленки — имеют ионную структуру. В отличие от жидких электролитов с ионной проводимостью (л + а = 1) ионные кристаллы обладают различными типами проводимости ионной (п + 3 = 1), электронной ( э = 1) и смешанной (п + а + + э = 1) проводимостью (табл. 5) здесь п и п — числа переноса катионов, анионов и электронов соответственно. Если в общем случае Пц п + п = I, то число переноса электронов Пз может быть определено по формуле [c.34]

На рис. 14-10 показаны кристаллические структуры нескольких типов ионных кристаллов. Хлорид цезия кристаллизуется в структуру, в которой и катион, и анион имеют координационное число 8. Сульфид цинка образует кристаллы в одной из двух структур-так называемой структуре цинковой обманки и структуре вюртцита, в которых у катиона и аниона координационное число 4. Фторид кальция кристаллизуется в так называемой структуре флюорита, где катион имеет координационное число 8 (каждый ион кальция окружен восемью фторид-ионами), а анион-4. Одной из кристаллических форм диоксида титана является структура рутила, в которой координационные числа для катиона и аниона разны соответственно 6 и 3. [c.609]

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

В ОЦК-металлах скольжение идет обычно по 111 <111>. Для ионных кристаллов со структурой типа [c.297]

Большинство ионных кристаллов типа АХ имеют структуру хлористого цезия (объемноцентрированная кристаллическая решетка) для координационного числа 8, хлористого натрия для коор- [c.82]

Кристалл соли представляет собой наиболее устойчивое образование из положительных и отрицательных зарядов, в котором ион каждого типа как можно дальше удален от других ионов с зарядами такого же знака. Расплавить соль - это значит расстроить такое идеальное расположение зарядов и позволить взаимно отталкивающимся ионам время от времени сближаться друг с другом, когда они перемещаются один возле другого. Для того чтобы разрушить устойчивую структуру ионного кристалла, необходимо затратить достаточно большую энергию, и поэтому температуры плавления солей значительно выше, чем у молекулярных кристаллов. [c.37]

Островные кристаллические структуры содержат островки — группы из ограниченного числа частиц. Внутри островка химические связи прочнее и короче, чем между островками . Островные структуры имеют силикаты. К этому типу структур относят также кристаллы, в узлах кристаллической решетки которых находятся молекулы, сложные и комплексные ионы. Например, в кристаллах K4[Fe( N)6] роль островков> играют ионы [Ре(СМ)б] . К островной можно причислить структуру кристаллического иода. [c.163]

У ионных кристаллов (рис. 1.9, 6 решетка построена из чередующихся ионов с противоположными зарядами, связь между которыми осуществляется за счет сил электростатического взаимодействия — кулоновских сил. Хотя энергия связи в решетке этого типа такая же, что и у атомного [составляет (8 — 12) X X 10 кДж/моль], прочность тел с этой структурой значительно ниже, так как в них связь рассеянная , ненаправленная. Поэтому, представители кристаллов такого типа хотя и обладают большой прочностью, высокой температурой плавления, малой летучестью, низкими тепло- и электропроводностями, но хорошо растворяются в полярных растворителях. Таковы неорганические соли и большинство минералов. [c.37]

Металлические кристаллы (рис. 1.9, в) состоят из положительно заряженных ионов — катионов, между которыми размещаются покинувшие свои атомы электроны — так называемый электронный газ. Природа связи в этих кристаллах обусловлена электростатическим взаимодействием катионов с электронным газом. Энергия связи в решетке металлического типа на порядок меньше, чем в решетке вышерассмотренных типов и составляет 80— 120 кДж/моль. Поэтому их представители обладают меньшей твердостью, более низкой температурой плавления и большей летучестью, чем тела с рассмотренными типами структуры. Наличие свободных электронов в решетках металлического типа обуславливает высокую тепло- и электропроводность, а также — характерную для металлов пластичность (ковкость). Представителями кристаллов металлического типа являются исключительно металлы. [c.37]

Однако имеются определенные затруднения при использовании этого способа классификации. Так, в ряде кристаллов реализуется больше чем один тип связи как между соседними частицами в узлах решетки, так и в структуре самих частиц. Например, в кристалле графита атомы углерода в каждой плоскости связаны друг с другом ковалентными связями, а между плоскостями действуют силы Ван-дер-Ваальса. Сульфат натрия — ионный кристалл, однако в ионах 50/ действуют ковалентные силы. Тем не менее с определенным приближением большинство кристаллов можно отнести к одному из следующих четырех типов согласно реализуемым в них химическим [c.73]

Так как ионная связь не имеет направленного характера, а многим простым ионам можно приписать сферическую симметрию, следует ожидать, что структура большинства ионных кристаллов будет тождественна структурам плотнейшей упаковки. Однако тип упаковки ионного кристалла существенно зависит от соотношения размеров образующих его катионов и анионов. [c.78]

Г. Б. Бокий отметил, что затруднения, связанные с установлением периодических зависимостей свойств соединений от положения элемента в периодической системе, значительно уменьшаются, если сравнивать свойства кристаллических форм простых веществ, т. е. соединений элемента с самим собой . Действительно, все многообразие типов структур в этом случае удается свести к шести основным типам упаковки. Типичные металлы кристаллизуются в кубической центрированной, кубической (плотнейшей), гексагональной. Координационное число для кубической центрированной упаковки равно 8, а для гексагональной и плотнейшей кубической—12. Большое значение координационного числа обусловлено отсутствием направленности химической связи в кристаллах металлов и, соответственно, стремлением атомов (ионов) металла окружить себя максимальным числом соседей . Следующие три типа решеток менее четко определены — это молекулярные решетки, например решетки твердых кислорода и азота, решетки с координационным числом К=8—N и, наконец, все прочие структуры. [c.275]

Ионный тип кристаллической решетки. Перейдем к энергетической характеристике твердого состояния кристаллов, обладающих ионной структурой. Ионные кристаллы образуются атомами элементов, одни из которых имеют небольшие значения ионизационного потенциала, а другие—большим сродством к электрону. Характерными представителями таких кристаллов могут служить соединения атомов щелочных металлов и галогенов, как это видно из табл. 25.2. [c.322]

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]

Эти две совершенно различные структуры для таких родственных веществ, как хлориды натрия и цезия, показывают, что в определении типа структуры ионного кристалла гораздо более важными являются геометрические, а не химические соображения. [c.47]

При рассмотрении характера ионных соединений, образуемых элементами периодической системы, проявляются определенные закономерности. Например, На+ с электронной конфигурацией внешней оболочки 2з 2р , соединяясь с С1 , имеющим конфигурацию 3s 3p , образует ионный кристалл НаС1 (структура типа каменной соли). Аналогичную структуру дают и другие катионы подгруппы 1А с анионами подгруппы УИБ, за исключением некоторых солей Сз+. Катион Си+ с конфигурацией Зз Зр Зс с анионами подгруппы УИБ дает кристаллы со структурой типа СиС1. Для такого типа катионов структура существенно зависит от того, к какой подгруппе периодической системы они относятся. Для выяснения имеющихся в этой области закономерностей прежде всего необходимо понять особенности образуемых этими ионами соединений. Далее проведен краткий анализ для соединений, имеющих структуру типа ЫаС1. [c.176]

Класс структур типа MX, Заряды катионов и анионов одинаковы, большинство соединений образовано взаимодействием непереходных элементов подгрупп IA—VIIB, ПА—VIB. У сО единений, полученных из элементов подгрупп IIIA—VB, ионность связи низкая. Для переходных элементов большинство соединений образовано из двухзарядных ионов четвертого периода и элементов группы VIB и относится к оксидам двухзарядных ионов пятого периода. Основные типы структур представлены на рис. 4.5. Почти все ионные кристаллы типа MX можно описать пятью структурами и их модификациями, если к четырем структурам, показанным на рисунке, добавить тип Na l. [c.186]

Галогениды щелочных металлов и ряд других двухатомных ионных кристаллов имеют структуру, характеризующуюся пространственной группой симметрии Oh (структура типа Na l или s l). В элементарной кубической ячейке содержится одна формульная единица, поэтому фононная дисперсионная кривая имеет три оптические ветви [c.459]

Полиморфизм в тонких слоях ионных кристаллов со структурой типа s l [c.79]

Все устойчивые одноатомные анионы имеют электронное строение соответствующего для данного периода благородного газа, а простейшие катионы имеют электронное строение благородного газа, предшествующего данному периоду (сравните, например, N3" и N6, К- и Аг и т. д.). В от личие от ковалентной иогаая связь не обладает ни направленностью, ни насыщаемостью. Силы притяжения между зарядами пе зависят от направления, по которому эти заряды сближаются (отсутствие направленности). Кроме того, два разноименных иона, связанные силами притяжения, не теряют своей способности взаимодействовать с ионами противоположного знака. В этом и проявляется отсутствие насыщаемости у ионной сэязи. Следствием этой особенности ионной связи является ассоциация всех ионов с образованием ионного кристалла, в котором каждый ион окружен ионами противоположного знака. Число ионов противоположного знака, удерживающихся данным ионом на ближайшем расстоянии, получило название координационного числа данного иона. Ионы могут удерживать также и нейтральные молекулы. При большом размере катиона и малом радиусе аниона (соотношение кат "аи > 0 3) вокруг катиона (аниона) координирует 8 анионов (катионов). В результате образуется кристалл так называемой кубической структуры — 8 ионов одного знака располагаются в вершинах куба, в центре которого находится ион противоположного знака (тип СзС1 рис. 14). [c.82]

Переход по типу полупроводник — полупроводник осуществляется а) при плавлении алмазоподобных кристаллов Аг" В состехио-метрическими вакансиями (рис. 136) б) при плавлении гетеродесми-ческих соединений А В7 со структурой тетрадимита в) при плавлении гомодесмических соединений А В и А В со структурой ионных кристаллов типа СаРг и КаС1 (рис. 137) г) при плавлении полупроводниковых соединений А В , обладающих заметной ионной долей химической связи (рис. 138). [c.274]

Для метода псевдопотенциала наиболее удобны лищь те объекты, в которых хорошо определена структура ионного остова (металлы, ионные кристаллы типа А В И), но значительные сложности возникают при применении его к полупроводникам. С этой точки зрения метод не является достаточно универсальным. [c.256]

Большинство моносоединений d- и /-переходных металлов с кислородом, азотом, углеродом и их аналогами, а также монобориды и моногидриды имеют структуру типа Na I, характерную для ионных кристаллов, или структуру арсенида никеля, также проявляющую определенные признаки полярной связи. В отличие от ионных кристаллов эти соединения переходных металлов обладают металлической проводимостью, высокой теплопроводностью и другими признаками металлического состояния. Значительная анизотропия их свойств, высокая механическая прочность и низкая пластичность указывают на существование в таких соединениях и направленных межатомных связей. [c.174]

Образование однотипных кристаллических структур у моносоединений переходных металлов должно иметь, по-видимому, общую причину, а именно — идентичное строение внешних электронных оболочек ионов. Объяснение структур ионных кристаллов типа Na l и s I на основании использования представлений о направленных связях, возникающих в результате обменного взаимодействия р-орбиталей и обусловливающих наличие определенной доли ковалентной связи в этих ионных кристаллах, очевидно, может быть распространено и на соединения переходных металлов того же типа. Известно, что при образовании молекулы окиси [c.176]

Разработан метод квантовохимического расчета электронной структуры молекул на поверхности ионных кристаллов типа КаС1 и СзС1. Для вычисления электрического поля над поверхностью кристалла предложена модель непрерывного распределения заряда в решетке. Лит. — 4 назв., ил. — 3, табл. — 2. [c.230]

УстановАена определенная закономерность ме жду специфичностью каталитического действия и типом кристаллической структуры твердых тел. Каталитической активностью ионного и электронного типов обладают твердые тела соответственно с ионной и металлической кристаллической структурой, а также кристаллы промежуточного (ионно — металлического) типа. Молекулярные и ковалентные кристаллы в отношении катализа практически инер — ти ы. [c.88]

Кристаллическую решетку ионного соединения можно рассматривать как бесконечное повторение минимального трехмерного участка (параллелепипеда), называемого элементарной ячейкой. В соответствии с симметрией элементарной ячейки кристаллическую решетку относят к одной из кристаллических систем (сингоний) кубической, тетрагональной, гексагональной, тригональной, орторомбической, моноклинной и триклинной (в порядке убывания симметрии). Нена-сыщаемость и ненаправленность ионной связи приводят в большинстве ионных кристаллов к образованию структур так называемых плотнейших упаковок. Это кубические решетки типов Na I и s l (рис. 60), сфалерита (ZnS) и флюорита (СаРг), гексагональные типа ZnO и др. [c.129]

Чтобы получить энергию всего кристалла, следует это выражение помножить на общее число ионов и, кроме того, учесть еще слагаемые, возникающие от сил притяжения и отталкивания более высокого порядка в результате действия второго, третьего и других соседних ионов в кристалле. Первый фактор легко учесть, если взять кристалл, содержащий по одному грамм-иону каждого типа. Второй фактор оказался зависящим от вида кристаллической структуры. Он был рассчитан для многих кристаллических решеток и назван константой Ладелунга. Ниже приведено несколь- [c.136]

Ненасыщаемость и ненаправленность ионной связи приводят в большинстве ионных кристаллов к образованию структур так называемых плотнейших упаковок. Для галогенидов щелочных металлов характерны два структурных типа решетки тип Na l и тип s l (рис. 69). [c.167]