Натрий элементарная ячейка

Рис. 4.5. Ионная решетка кристалла хлорида натрия (а) и его элементарная ячейка (б) и кристалла хлорида цезия (в)

Рис. 131. Кристаллическая решетка натрия (выделена одиа элементарная ячейка).

Если известны плотность вещества и размер элементарной ячейки, то можно вычислить число атомов, ионов или молекул в ней. В случае хлористого натрия плотность равна 2,163 г/см при 25° С, формульный вес—58,443 г/моль и длина ребра элементарной ячейки составляет [c.579]

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]

Как указано выше, любую кристаллическую решетку можно рассматривать как совокупность элементарных ячеек. Элементарной ячейкой называют ту наименьшую часть кристалла, которая сохраняет особенности структуры, характерные для данной решетки. На рис. 1.73 изображена кристаллическая решетка металлического натрия, в которой штриховкой показана одна из элементарных ячеек. Элементарная ячейка представляет собой параллелепипед, перемещая который в направлении каждой из трех координатных осей х, у и z, можно построить кристаллическую решетку. Эта операция напоминает получение кирпичной кладки. На рис. 1.74 показана элементарная ячейка меди. [c.156]

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]

Th был изучен в работе [9] (1930). Th был получен а) термическим разложением иодида, а также б) восстановлением хлорида натрием. Элементарные ячейки охарактеризованы в таблице. [c.286]

Расположение катионов и ионообменные свойства. В структуре цеолитов существуют энергетически наиболее выгодные места расположения катионов, компенсирующих отрицательный заряд тетраэдра AIO4. Такими местами локализации для цеолитов ти па X и Y являются места Sb5is 5п и Sn- pH . 3.2). Возможно также, особенно для гидратированных цеолитов, нахождение катионов в местах 5пь расположенных у четырехчленных кислородных колец внутри большой полости, и в местах Sv — в центре двенадцатичленных кислородных колец в большой полости [5]. Число мест S (Si>), Sni SnO и в элементарной ячейке цеолитов типа X и Y составляет соответственно 16, 32 и 48. Катионы натрия, которые вводятся в цеолиты типа X и Y непосредственно при синтезе, обычно локализуются в местах Si, и Su и способны обмениваться на другие катионы (аммония, двух- и трехвалентных металлов). Максимально возможное число обменных одновалентных катионов в элементарной ячейке цеолитов типа X и Y определяется отношением Si/Al и не превышает 96 (при (Si/Al = = 1). [c.28]

Металлическая решетка является разновидностью атомной и отличается тем, что в ее узлах находятся атомы и положительно заряженные ионы (катионы). В пространстве между узлами перемещаются электроны, обеспечивающие электронейтральность вещества. Эти подвижные электроны придают металлам характерные свойства металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность, пластичность и др. На рис. 4.6 изображена элементарная ячейка металлического натрия, координационное число атома натрия равно 8. [c.162]

Таким образом, во всех рассмотренных структурах нельзя выделить обособленные молекулы в кристаллической решетке. Такие кристаллические решетки, в которых отсутствуют дискретные молекулы, называются координационными решетками. Для большинства неорганических веществ (более 95%) характерны именно координационные решетки. К ним относятся условно ионные , металлические и ковалентные решетки. К условно ионным решеткам принадлежит решетка хлорида натрия, металлическим — решетка натрия и ковалентным — решетки кремния и сульфида цинка. Это деление, основанное на преобладающем типе химической связи, условно. В реальных кристаллах сосуществуют различные типы химической связи, и можно рассматривать решетки ионно-ко-валентные, ковалентно-металлические и т. п. На рис. 5 для сравнения приведены элементарные ячейки м.о. 1екулярных решеток иода (а) и диоксида углерода (б). Их важнейшей особенностью в отличие от предыдущих типов кристаллов является то, что в узлах кристаллической решетки находятся не атомы, а молекулы. При этом расстояния между атомами в молекуле меньше, чем межмолекулярные расстояния в кристалле, в то время как в координационных решетках все расстояния одинаковы. Однако молекулярные решетки не характерны для твердых неорганических веществ. В неорганической химии молекулы являются типичной формой существования химического соединения в наро- и газообразном состоянии. [c.19]

Ребро элементарной ячейки Uq 6,15 A [28]. а) На эскизе элементарной ячейки укажите относительное расположение атомов натрия и бора, б) Рассчитайте плотность кристалла. [c.56]

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]

Предположите, что ионы — твердые шары, а) Предскажите, может ли каждый из кристаллов иметь структуру хлорида натрия или хлорида цезия. Объясните. б) Приняв, что это утверждение справедливо, найдите объем элементарной ячейки каждого из трех кристаллов. [c.59]

Рис 2. Решетка металлического натрия с выделением элементарной ячейки (штриховка) [c.17]

Рассчитайте содержание вакансий в кристалле хлорида натрия, если плотность кристалла Na l равна 2,165 г/см , размер элементарной ячейки составляет 0,5628 нм. [c.66]

Р п с. 2. Структура металлического натрия с выделением элементарной ячейки (заштриховано) [c.13]

Рис. 132. Элементарная ячейка кристаллической решетки а — меди (кубическая грапецентрировэнная решетка) б — натрия (кубическая объемноцентрированная решетка)

Таким образом, элементарная ячейка содержит четыре иона натрия и четыре иона хлора. [c.579]

Экспериментально установлено, что ударные воздействия вызывают существенные структурные изменения в кристаллах. Эти изменения одинаковы для одного типа кристаллов и отличны для веществ с разным типом химической связи. Для ионных кристаллов - хлоридов натрия и калия обнаружены осцилляции величин микродеформаций, а также дробление и слияние блоков в процессе механической обработки. Для кремния выявлен блочный тип уширения линий, а уменьшение и увеличение размера блока, на отдельных этапах механической обработки, свидетельствует о процессах дробления и спонтанной рекристаллизации. Для пероксидов бария и кальция обнаружена неизменность размеров блоков мозаики в процессе механической обработки, ударные воздействия в этих случаях приводят к появлению существенных микродеформаций. Для этих соединений на определенном этапе механической обработки (ему соответствуют максимальные значения микро деформаций на приведенном ранее рис. 6) структурные изменения проявляются также в виде скачка в значениях параметров элементарной ячейки (рис.5а и 56). Для всех кристаллов отжиг и хранение при комнатной температуре в течение 1-го года приводит к полному устранению микродеформаций. [c.40]

Са2+, Sf2+, Mg2+ и Pb +, в то время как обмен с участием ионов NHI, Ва +, Zn , Ni + и Со + приводил к разрушению структуры [14]. В табл. 15 представлены данные о степени замещения, достигаемой при обмене алкиламмониевыми ионами. Постоянная элементарной ячейки изменяется незначительно, от 12,273 А для NaA до 12,285 А для Т1А, тогда как содержание воды в ячейке уменьшается с увеличением радиуса катиона до 28,6 молекул для NaA (Гма = = 0,98 А) до 22,6 для Т1А (/-ti=1,49 А). Химический анализ ионообменника, участвовавшего в обмене, показывает, что не всегда тринадцатый атом натрия, находящийся в р-клетке, может быть замещен. Так, например, предельные формы, полученные путем замещения натрия ионами серебра, таллия и кальция, отвечают следующим формулам [c.76]

Катионный состав такого образца не был определен, по предполагается, что элементарная ячейка цеолита содержит 43 иона натрия и кальция [123]. В каждой -полости имеется 4 места Sj. Каждый катион окружен искаженным октаэдром из 3 атомов кислорода решетки и 3 молекул воды. Места локализации остальных 26 катионов не определены, но эти катионы могут занимать места вблизи одинарных 6-членных колец внутри -полостей (места 8й). [c.104]

Если содержание воды в элементарной ячейке составляло 5—7 молекул, на изотермах диэлектрического поглощения [21] имеется излом, обусловленный взаимодействием молекул воды с ионами натрия, локализованными в местах (6-членные кислородные кольца) [22]. При 153 °К обнаруживается необычная зависимость диэлектрической проницаемости е от содержания воды в точке, соответствующей примерно 12% воды, кривая имеет минимум (рис. 5.17). Для низкотемпературной области постулирован процесс, связанный с наиболее активными центрами адсорбции [23]. Адсорбция молекул воды ингибирует этот третий тип релаксационного процесса. Как показано на рис. 5.18, у пол- [c.402]

Некоторые кристаллические структуры. Любую кристаллическую решетку можно рассматривать как совокупность элемен-т грных ячеек. Элементарной ячейкой называют ту наименьшук> часть кристалла, которая сохраняет ос(ябенности структуры, характерные для данной решетки. На рнс. 1.80 и.зображена кристаллическая решетка металлического натрия, в которой штриховкой показана одна из элементарных ячеек. Элементарная ячейка [c.145]

Помимо типов связи кристаллы отличаются своей геометрией. Приведенная выше кубическая решетка хлористого натрия является простейшим примером. Уже кристалл s l построен по-другому он образует так называемую объемно-центрированную кубическую решетку. В вершинах куба, образующего элементарную ячейку, находятся одноименно заряженные ионы, скажем ионы СГ, а в центре куба — ион s+. В то же время этот центр может рассматриваться, как вершина другого куба, в вершинах которого находятся ионы цезия, а в центре — анион СГ. В этом варианте каждый ион окружен восемью (а не шестью, как в случае Na I) противоионами, т. е. координационное число равно восьми (рис. 55). [c.119]

В кристаллах две данные частицы, например ион натрия и ион хлора в кристалле хлорида натрия, отделены друг от друга определенным минимальным расстоянием, причем вокруг иона натрия расположены шесть ионов хлора и, соответственно, наоборот. Эта конфигурация сохраняется во всех областях кристалла, и ее периодическое повторение и образует кристаллическую структуру. Более точное определение связано с понятием об элементарной ячейке. Элементарная ячейка есть параллелепипед наименьшего объе- [c.272]

Кристалл хлорида натрия имеет кубическое кристаллическое строение с а = 562,8 пм, В каждой структурной единице (элементарной ячейке) имеется четыре атома натрия с координатами О О 0 О /а /г /г О /г Чй Ч2 О, а также четыре атома хлора с координатами Ч2 Ч2 /2 Ч2 О 0 О Ч2 0 О О /г. Начертите схе1му структурной единицы (элементарной кубической ячейки) с указанием положения отдельных атомов. Сколько ближайших соседних атомов имеет каждый атом Каковы расстояния между соседними атомами Какой маогогравник они образуют (Такой тип расположения атомов, называемый типом хлорида натрия, обычно присущ солям.) [c.47]

Рентгенограммы трех веществ, образующих кубические кристаллы, показаны на рис. 19.11. Сравнивая его с рис. 19.10, можно видеть, что отражения от кристалла хлористого натрия соответствуют отражениям, ожидаемым для гранецентрированной рещетки, и на этом основании им приписаны индексы. Отражение от плоскости (100) отсутствует, и ни одно из межплоскостных расстояний, вычисленных по уравнению Брэгга, не равно ребру элементарной ячейки а. Однако а можно вычислить из угла, под которым происходит любое отражение, используя уравнения (19.5) и (19.6). Значение а для хлористого натрия равно [c.577]

В отличие от Na l металлический натрий образует объемно центрированную кубическую решетку. На рис. 2 приведена кристаллическая структура натрия с выделением (штриховка) одной элементарной ячейки. Как это видно из рис. 2, в структуре натрия также отсутствуют молекулы. В парах же натрия обнаружены молекулы Na2 с межатомным расстоянием 0,308 нм против 0,372 нм в твердом металлическом натрии. [c.13]

ИОНЫ ТМА. Отношение Si/Al в N-A выше, чем в цеолитах А и ZK-4 (см. далее), и изменяется от 1.25 до 3.75 [116]. В результате для заполнения мест 8ц катионов не хватает, и дегидратированный цеолит по адсорбционным свойствам аналогичен цеолиту СаА, т. е. имеет окна диаметром 4,2 А- Благодаря тому что отношение Si/Al больше 1, средняя длина связи Si, Al—О меньше, чем в цеолите А. В каркасных стру ктурах средняя длина связи Si, Al—О изменяется от 1.61 А в структурах, не содержаш,их алюминий, до 1,75 А [117] параметр решетки зависит от соотношения тетраэдров AIO4 и SIO4. В элементарной ячейке цеолита N-A обычно содержится на 5 тетраэдров AIO4 и на 5 катионов меньше, чем в цеолите А, и параметр ячейки N-A равен 12,12 А (12,32 А у цеолита А). Цеолит iV-A синтезируется в присутствии катнонов ТМА. Большой размер этих катионов создает пространственные затруднения и уменьшает число катионов в цеолите, в результате в каркасе синтезированного цеолита наблюдается высокое отношение Si/Al. Изучение ионообменных свойств цеолита N-A показало, что ионы ТМА не обмениваются на натрий или кальций. Удалить их можно только термическим разложением, при этом образуется стабильная декатионированная форма. [c.98]

Большинство исследователей [188—190, 194] считают поллуцит в кристаллографическом и химическом отношении родственным анальциму Ыа[А13 20б] Н2О и лейциту KiAlSiaOe]. По И. Нарай-Сабо [190], кристаллическая решетка поллуцита состоит из колец Si40i2, связанных тетраэдрами [AIO4] при этом ионы цезия располагаются в самых больших пространствах структуры и окружены 12 ионами кислорода на расстоянии 3,50 А. Расстояния в решетке поллуцита Si—О = 1,60 А А1—О = 1,63 А 0—0 = = 2,62—2,70 А. В элементарной ячейке минерала 16 молекул (рис. 17). Такое положение иона цезия в решетке поллуцита, однако, несколько отличается от положения иона натрия в решетке анальцима, в которой ион натрия окружен четырьмя ионами кислорода и двумя молекулами воды [195]. [c.215]

H2O/AI2O3 = 100—350. Обычно кристаллизация длится 24—72 ч. Согласно данным химического анализа, для цеолита ZK-4 типичен такой состав Nag(TMA)i,2 [(АЮ2)9,2 (8102)14,g] X X 28Н2О. Для него также характерно высокое содержание натрия. Отношение /N равно 3,94, что подтверждает присутствие в цеолите иона ТМА. Отношение 8i/Al, найденное химическим анализом, соответствует меньшему параметру элементарной ячейки по сравнению с цеолитом А (12,16 и 12,3 A соответственно). Таким образом, ZK-4 можно отнести к цеолитам типа А с высоким отношением 81/А1, основным его катионом является ион натрия. [c.320]

Цеолит ТМА-Е типа эрионита синтезирован из гелей, содержащих гидроокиси натрия и ТМА [107]. Интересно проследить влияние температурной обработки на этот цеолит. По мере увеличения температуры элементарная ячейка удлиняется и одновременно сужается, при 360 °С происходит быстрое превращение в структуру типа содалита. Подобное изменение в структуре должно сопровождаться изменением в последовательности упаковки слоев 6-членных колец от ААВААС в эрионите к более простой последовательности АВС, найденной для структуры содалита (см. гл. 2). [c.323]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология