Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Основные кристаллические структуры соединений. Кузьмичева Г.М. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

39
имеют структуру типа NaCl). В более общей форме правило
Гримма-Зоммерфельда можно выразить как n
e
/N=4, где n
e
=
(e
X
+e
A
) - число валентных электронов, N - число атомов на
формулу соединения. Отношение n
e
/N можно назвать
"концентрацией валентных электронов".
Если рассматривать группу тетраэдрических структур
отдельно от других валентных соединений, то для анализа
валентных соотношений в этих структурах с составами
соединений A
n
X
m
можно воспользоваться уравнением
n/m=(e
X
-4)/(4-e
A
), где e
X
и e
A
- числа валентных электронов у
атомов A, X. Согласно Партэ, под тетраэдрической
структурой подразумевается такая структура, в которой
каждый атом имеет четырех ближайших соседей,
окружающих его тетраэдрически (Рис. 14).
Если e
A
имеет целые числа от 1 до 4, а e
X
- от 4 до 7, то при
различных комбинациях целочисленных значений e
X
и e
A
может реализоваться 10 вариантов составов соединений: 4,
35, 26, 17, 3
2
6, 3
3
7, 25
2
, 2
3
7
2
, 15
3
, 1
2
6
3
(целые числа от 1 до 7
представляют элементы с соответствующим номером группы,
а подстрочные индексы означают число атомов в формуле
соединения). Может быть использован и 0 - для
представления вакантного тетраэдрического узла, причем
символ 0 соответствует четырем лишним валентным
электронам в структуре, 0
2
- восьми и т. д. С использованием
этих формул можно записывать реакции с образованием
соединений:
1
2
6
3
+3
2
6=136
2
- СuFeS
2
26+3
2
6+06
2
=23
2
06
4
- ZnAl
2
S
4
4+0
3
7
4
=40
3
7
4
-SnI
4
-молекулярная структура
40
Рис. 14. Тетраэдрические структуры:: сфалерит ZnS (а),
халькопирит CuFeS
2
(б), станин Cu
2
FeSnS
4
(в)
В общем случае для ковалентных соединений ведущий
фактор стабильности - направленность химических связей,
которая обусловливает как координационное число, так и
геометрическую конфигурацию ближайшего окружения - тип
координационного полиэдра.
У. Делингер (1955 г) указал, что в качестве меры
направленного характера связи между атомами может быть
использовано главное квантовое число n самой наружной
занятой электронной оболочки атома (n- главное квантовое
число=1,2,....; l-орбитальное квантовое число=(п-1), состояния
l =0,1,2,... обозначаются s,p,d,f ..., m-магнитное квантовое
число=0, 1, 2..., l). По мере увеличения n атомные
орбитали, участвующие в образовании связей, и,
следовательно, сами связи постепенно теряют свои
направленные свойства. Хотя эти наблюдения относятся, 
                                  39                                                               40
имеют структуру типа NaCl). В более общей форме правило
Гримма-Зоммерфельда можно выразить как ne/N=4, где ne =
(eX+eA) - число валентных электронов, N - число атомов на
формулу соединения. Отношение ne/N можно назвать
"концентрацией валентных электронов".
   Если рассматривать группу тетраэдрических структур
отдельно от других валентных соединений, то для анализа
валентных соотношений в этих структурах с составами
соединений AnXm можно воспользоваться уравнением
n/m=(eX-4)/(4-eA), где eX и eA - числа валентных электронов у
атомов A, X. Согласно Партэ, под тетраэдрической
структурой подразумевается такая структура, в которой
каждый атом имеет четырех ближайших соседей,                            Рис. 14. Тетраэдрические структуры:: сфалерит ZnS (а),
окружающих его тетраэдрически (Рис. 14).                                  халькопирит CuFeS2 (б), станин Cu2FeSnS4 (в)
   Если eA имеет целые числа от 1 до 4, а eX- от 4 до 7, то при
различных комбинациях целочисленных значений eX и eA                   В общем случае для ковалентных соединений ведущий
может реализоваться 10 вариантов составов соединений: 4,            фактор стабильности - направленность химических связей,
35, 26, 17, 326, 337, 252, 2372, 153, 1263 (целые числа от 1 до 7   которая обусловливает как координационное число, так и
представляют элементы с соответствующим номером группы,             геометрическую конфигурацию ближайшего окружения - тип
а подстрочные индексы означают число атомов в формуле               координационного полиэдра.
соединения). Может быть использован и 0 - для                          У. Делингер (1955 г) указал, что в качестве меры
представления вакантного тетраэдрического узла, причем              направленного характера связи между атомами может быть
символ 0 соответствует четырем лишним валентным                     использовано главное квантовое число n самой наружной
электронам в структуре, 02 - восьми и т. д. С использованием        занятой электронной оболочки атома (n- главное квантовое
этих формул можно записывать реакции с образованием                 число=1,2,....; l-орбитальное квантовое число=(п-1), состояния
соединений:                                                         l =0,1,2,... обозначаются s,p,d,f ..., m-магнитное квантовое
                       1263+326=1362 - СuFeS2                       число=0, 1, 2..., l). По мере увеличения n атомные
                    26+326+062=232064 - ZnAl2S4                     орбитали, участвующие в образовании связей, и,
             4+0374=40374-SnI4 -молекулярная структура              следовательно, сами связи постепенно теряют свои
                                                                    направленные свойства. Хотя эти наблюдения относятся,

Страницы