Ионные простые кристаллы, структуры

Независимо от реального химического состава поверхностные атомы вещества носителя должны иметь иное окружение, чем атомы объемной фазы. Нарушение трехмерной координации на границе кристалла вызывает энергетическую ненасыщенность поверхности, которая стремится к насыщению или путем перегруппировки поверхностных атомов, или посредством связывания посторонних атомов или их групп. Для преимущественно ионных соединений с простой кристаллической структурой, например галогенидов щелочных или окислов щелочноземельных металлов, обрыв решетки, как показывают и теоретические, и экспериментальные данные, мало изменяет положения ионов на поверхности, по крайней мере в случае граней низких индексов. Деформация, по-видимому, сводится к небольшому изменению расстояния между первым и вторым слоем ионов, не превышающему 3—4% [3]. Вероятно, у веществ указанного типа средний параметр решетки, характеризующий объемную фазу, не изменяется вплоть до частиц диаметром несколько нанометров, если не учитывать крайне незначительный вклад, вызванный изменением параметра внешних слоев. [c.40]

Во всяком случае следует заметить, что гипотеза относительно молекулы MX (простое противопоставление атомов Л1 и X) совершенно неприменима, если рассматривать кристалл, в котором разделение зарядов возникает обычно для образования диполя, соответствующего ионной формуле. Электростатическая энергия q d на единицу MX увеличивается некоторым фактором А. Фактор А превышает единицу d — расстояние М — X, Л — постоянная Маделунга) и усиливает ионный характер всей структуры Л = 1,64 для кубической решетки, соответствующей тетраэдрической связи Л = 1,75 для решетки, соответствующей пирамидальной тригональной связи (поваренная соль), и Л = 5,04 для того, что соответствует тетраэдрической резонирующей связи (антифлюорит). Принимая во внимание это перемещение электронов, находим [c.55]

Оси. задачи К. систематика кристаллич. структур и описание наблюдающихся в них типов хим. связей интерпретация кристаллич. структур (т.е. выяснение причин, определяющих возникновение данной структуры) и предсказание структур изучение зависимости св-в кристаллич. в-в от их структ ры и характера хим. связи (см. Ионные кристаллы, Кова.чентные кристаллы, Металлические кристаллы, Моле-ку.гчрные кристаллы). В рамках стереохим. аспекта обсуждаются кратчайшие межатомные расстояния (длины связей) и валентные углы, рассматриваются координационные числа и координационные полиэдры. Кристаллоструктурный аспект включает анализ относит, расположения атомов, молекул и лр. фрагментов структуры (слоев, цепей) в пространстве кристаллич. в-ва. При интерпретации кристаллич. структур и их предсказании Широко используют понятие атомных радиксов, ионных радиусов, принцип плотной упаковки атомов и молекул. Нек-рые сравнительно простые кристаллич. структуры удается предсказать путем минимизации потенц. или своб. энергии, к-рая рассматривается как ф-ция структурных параметров. [c.536]

На первый взгляд может показаться, что кристалл Na l обладает простой кубической структурой, а кристалл s — объемноцентрированной кубической структурой. Ни то, ни другое не верно. Структура кристалла хлорида натрия представляет собой комбинацию двух вложенных одна в другую кубических гранецентрированных решеток в узлах одной из этих решеток находятся ионы натрия, а в узлах другой— хлорид-ионы. У каждого из этих ионов имеется по шести ближайших соседей с зарядами противоположного знака. В кристалле s l ионы цезия расположены в узлах простой кубической рюшетки, а хлорид-ионы — в узлах другой такой же решетки обе решетки также вложены друг в друга. Каждый ион окружен восемью ближайшими соседями с зарядами противоположного знака. Рассмотренные [c.178]

В качестве простейшего и наиболее ясного примера использования этих явлений можно указать случай, иозволяюш пй вывести закон отран<ения рентгеновских лучей от поверхности кристалла — закон Брэгга—Вульфа. В самом деле, каждый атом или ион в кристалле действует в качестве центра, от которого излучение рассеивается во всех направлениях, совместимых с законами оптики. Однако излучение, рассеянное в направлении связи между двумя атомами, многократно усиливается рассеянием излучения в том же направлении другими атомами. Суммарная дифракция в избранном направлении составляет одно из брэгговских отражений. Другое применение, некоторые обоснования которого были даны в гл. VII, принадлежит Дебаю, Менке и Принсу опо позволяет установить распределение атомов в жидкости. Наконец, метод смешанных порошков, развитый независимо Гуллом, а также Дебаем и Шерером, позволил сэкономить большое количество труда. В этом методе рентгеновские лучи рассеиваются во всех направлениях маленькими частицами смеси кристаллов, причем структура одного из них (обычно каменной солп) долл<на быть известна. В этом случае измерение межъядерных расстояний производится относительным методом, который сводится к измерению диаметров дифракционных колец, принадлежащих изученному и неизученному рассеивающим веществам. [c.463]

НЫМИ числами 8 и 4 и суммарной степенью окисления 8.) Следует заметить, что в структурах сложных оксидов позиции с различными координационными числамп не обязательно заняты атомами разных металлов. Как только что было отмечено, в некоторых простых оксидах ионы одного сорта занимают две кристаллографически неэквивалентные позиции такое же яв ление наблюдается в структурах некоторых сложных оксидов В структуре граната (разд. 13.6.5) ионы металла занимают по зиции с КЧ 4, 6 и 8. В структурах некоторых гранатов ноны од ного сорта распределены по позициям с КЧ 4 и 6, в других гра натах — с КЧ 6 н 8. Одиако маловероятно, чтобы все три тппа позиций в кристалле были заняты ионами одного сорта. Структуры, принадлежащие ко второму основному классу, могут быть охарактеризованы как структуры, свойственные исключительно сложным оксидам. [c.290]

Соединения с многоатомными анионами. Соединений с многоатомными анионами (гл. 4, разд. А.2) больше, чем с одноатомными. Многоатомные ионы имеют различные структуры, отличающиеся по форме от сферической, и их можно рассматривать как индивидуальные частицы. Хотя формы этих анионов различны, положения их центров тяжести в кристаллах в большинстве случаев образуют простые структуры, подобные типу Na l и другим. В ряде случаев анионы могут свободно [c.195]

Для простых изотропных кристаллов со структурой типа Na l выполняется уравнение Лорентц — Лоренца [уравнение (3.3)], связывающее молекулярную рефракцию R, поляризуемость а и коэффициент преломления п. Рефракция рассчитывается по аддитивной схеме из значений а для отдельных ионов. Для кристаллов типа Na l наблюдается хорошее согласие значений а с величинами R, определенными из коэффициента преломления и плотности кристалла, и это доказывает существование ионов в кристаллах в виде отдельных частиц. [c.201]

Конечные комплексные иопы включают многочисленные ок-сононы и комплексные галогенидные ионы, акваионы в некоторых гидратах (например, А (Н20)б +), все конечные заряженные координационные комплексы, не говоря уже о самых простых ионах типа N , Сг , 02 , 2 , и многие другие. Кристаллы, содержащие меньшие по размерам нли более симметричные комплексные ионы, часто имеют структуры, подобные структурам соединений А Хя (см., например, разд. о структуре Na l в гл. 6). [c.50]

Существуют три очевидных способа описания простых трехмерных структур соединений АтХ . Их можио описывать как упаковки шаров, обычно двух сортов, различающихся разме-i)o, i (такой подход развит в гл, 4), Если каждыГ атом (ион) и. геет одинаковое окружение ближайшими соседями другого сорта и число таких ближайших соседей равно а н, v соответственно (следовательно, та = пх), то эти числа попросту представляют собой альтернативный способ указания числа связен —X в объеме кристалла. Чтобы упростить обсуждение, рас-г.мотрим соединение АХ , в котором атом А окружен шестью атомами X. Если <6, то некоторые из атомов X должны быть общими для координационного окружения некоторого числа атомов А. Тогда структуру можно описать, оперируя группами АХд с общими атомами X. Такой подход достаточно подробно описан в гл. 5 для тетраэдрических групп АХ4 и октаэдрических групп АХб. [c.87]

Дальнейшее усложнение заключается в присутствии в одном и то.м же кристалле или, что еще менее привычно, в одной и той же молекуле связей более чем одного типа. Это неизбежно в любых кристаллах, содержащих комплексные ионы. Например, в ЫаЫОз связи между N3+ и атомами О из ионов-N03 по своему характеру совершенно отличны от связей N—О в ионе N03 . В некоторых кристаллах можно различить связи трех или четырех различных сортов . Такое усложнение возникает также и в гораздо более простых кристаллах например, в КиОг электронное взаимодействие атомов Ни приводит к металлической проводимости в дополнение к связям металл — кислород, хотя в таком кристалле, как Т10г, имеющем очень сходную структуру, можно выделить связи только одного типа— связи металл—-кислород. Во многих других случаях один (или несколько) валентных электронов отличаются по своему поведению от остальных для удобства мы будем это отмечать, применяя формулы типа СззО (е) или ТЬ +Ь (е)2. [c.341]

В области неорганических кристаллических систем внимание было еще раз сконцентрировано на соотношении между эффектами Сцилларда — Чалмерса и изучением внедренных в решетку атомов (или, более обще, изучением центров дефектов структуры методами физики твердого тела). Наиболее значительное открытие сделали Мэддок (Maddo k) и Валькоб (Val ob) [50]. Они нашли, что даже такой простой кристалл, как КВг, можно исследовать методом Сцилларда — Чалмерса, Можно предполагать, что любой атом отдачи брома будет либо ионом бромида в решетке, либо будет обмениваться с ним. Однако, когда облученный нейтронами КВг растерли с дибромэтиленом — реагентом, который быстро обменивается с атомами брома, но не ионами,— выделили фракцию брома отдачи, имеющую удельную активность, примерно в 100 раз большую, чем общая удельная активность брома. Они провели многочисленные опыты по контролю достоверности этих наблюдений и заключили, что по крайней мере некоторые атомы отдачи брома, весьма возможно внедренные, находились в местах дефектов. Ясно, что дальнейшая работа в этих нанравлениях дает наибольшую вероятность установить прямые соотношения между химическими и более типичными физическими (оптическими и т. д.) измерениями центров дефектов структуры. [c.118]

Галогениды щелочных металлов кристаллизуются либо по типу кристаллов каменной соли (Na l), либо по типу кристаллов хлористого цезия ( s l) (чаще по типу каменной соли). Структура кристалла Na l изображена на рис. 6-60, из которого видно, что каждый ион по октаэдру окружен шестью ионами другого знака. Каждый вид ионов образует гранецентрированную кубическую решетку кристалл можно представить составленным из двух пронизывающих друг друга гранецентрированных решеток. Структурная единица содержит четыре катиона и четыре аниона. Имея в виду, что гранецентрированная кубическая решетка отвечает нормальному классу кубической системы и что каждый ион имеет простую сферическую структуру, можно ожидать, что кристаллы простых ионных соединений, кристаллизующихся по типу каменной соли, имеют симметрию класса /иЗт. Так кристаллизуется большинство галогенидов щелочных металлов, оксиды, [c.269]

Существует, однако, другой путь рассмотрения структур комплексных ионных кристаллов. В любом простом кристалле, как Na ) или aF. , каждый ион окружен некоторым числом ионов другого вида. Число отрицательных ионов вокруг положительного иона определяется отношением радиусов двух ионов координационное число отрицательного иона по отношению к положительным ионам фиксируется условием электронейтральности кристалла. Следовательно, можно рассматривать кристалл, как построенный из групп АХ , связанных друг с другом общими углами, ребрами или гранями. Применительно к такому простому кристаллу, как Na l, эта концепция не имеет практической ценности, но она очень помогает в случае комплексных кристаллов, содержапщх несколько различных видов положительных ионов с различными координационными числами. [c.126]

Из таких сложных алюмосиликатных ионов с упорядоченной структурой в жидкой фазе гелей, а скорее всего на поверхности раздела твердой и жидкой фаз (на поверхности частиц скелета) формируются зародыши будущих кристаллов цеолитов, рост которых после достижения некоторых критических размеров становится уже энергетически выгодным, а растворимость в щелочных средах оказывается меньшей, чем аморфного алюмосиликатного скелета гелей. Образование и рост зародышей кристаллов цеолитов за счет алюмосиликатных ионов с упорядоченной структурой нарушает равновесие между этими ионами и простейшими силикатными и алюминатными ионами в растворе, приводит к обеднению интермицеллярной жидкости силикатньши и алюминатньши ионами и к нарушению общего равновесия между составами твердой и жидкой фаз гелей. Равновесие восстанавливается за счет продолжающегося растворения аморфного скелета геля. [c.99]

Свойства расплавленных солей, как и любых других жидкостей, определяются в конечном счете природой составляющих их структурных единиц — ионов, их зарядами, радиусами, поляризуемостями и т. п. Однако эта связь не является простой, поскольку в жидкости микрочастицы образуют единый коллектив. Свойства расплавленных солей, поэтому в значительной степени являются отражением взаимоотношений внутри большой совокупности ионов, образующих некоторую структуру, подобно тому, как свойства кристаллов отражают связи и взаи.моотношения совокупности ионов, образующих кристаллическую решетку. [c.29]

Простейшими представителями ионных кристаллов являются кристаллы галогенидов щелочных металлов. Все галогениды щелочных металлов (за исключением СзС , СзВг и Сз1, имеющих простую кубическую структуру, в которой каждый ион окружен восемью ионами противоположного знака в вершинах куба) имеют решетку каменной соли. Эту структуру можно представить как два вставленных друг в друга гранецентрированных расположения атомов, из которых одно состоит из катионов, а другое — из анионов. В структуре каменной соли каждый ион окружен октаэдром из шести ионов с зарядом противоположного знака. [c.85]

Смотреть страницы где упоминается термин Ионные простые кристаллы, структуры: [c.75] [c.75] [c.266] [c.487] [c.37] [c.50] [c.91] [c.341] [c.212] [c.154] [c.308] [c.37] [c.50] [c.212] [c.290] [c.154] [c.308] [c.38] [c.40] [c.360] [c.122] [c.125] [c.157] [c.164] [c.213] [c.358] [c.367] [c.400] [c.593] [c.360] [c.444] [c.31] [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология