Основные кристаллохимические категории. Кузьмичева Г.М. - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

59
характеристиками. Ограниченный изоморфизм возможен как между
изоструктурными, так и между неизоструктурными компонентами.
Имеются несколько эмпирических правил, связывающих в
частных случаях пределы растворимости с характеристиками
структуры. Так на растворимость влияют величина
координационного числа замещающих друг друга частиц, симметрия
и степень искажения координационных полиэдров, форма
комплексных анионов и др.
На основании этих
правил можно качественно оценить влияние
различия в структурных характеристиках на возможность
изоморфных замещений либо объяснить экспериментально
найденные пределы замещений. Как правило, растворимость
возрастает при уменьшении координационного числа, а различия в
формах комплексных анионов, симметрии координационных
полиэдров и других структурных характеристик препятствуют
смесимости.
Фактор химической связи
В.М.Гольдшмидт полагал, что при учете влияния размерного
фактора
широкий изоморфизм элементов проявляется при близости
поляризационных свойств.
Вместо поляризационных характеристик
можно применить другие понятия: различие в строении электронных
оболочек замещающих друг друга компонентов, разность номеров
групп элементов в периодической системе Д.И.Менделеева,
электроотрицательность элементов (
∆χ), потенциал ионизации
атомов, формальный заряд, химическая индифферентность атомов и
т. д. Все эти понятия, определяющие свойства атомов, в конечном
счете характеризуют химическую связь в каждом конкретном
соединении.
Согласно
принципу индифферентности Е.С.Макарова,
изоморфные смеси образуются элементами, которые в двойных
(металлических) системах не взаимодействуют друг с другом с
60
образованием химических соединений.
Л.Даркен и Р.Гурри установили на большом эмпирическом
материале по изучению взаимной растворимости в металлических
сплавах, что область наиболее благоприятная для образования
твердых растворов, кроме 15%-ной разницы атомных радиусов,
ограничивается разностью электроотрицательностей (ЭО)
∆χ ± 0.4
ед. ЭО. Уменьшение изоморфной смесимости пары компонентов с
увеличением разности электроотрицательности имеет место и для
соединений с другими типами связи. Например, почти одинаковые по
ионным радиусам Na
1+
и Cu
1+
практически не изоморфны из-за
большого значения
∆χ = 0.9 ед. ЭО.
Для соединений, в которых преобладает ионно-ковалентный
характер связи, формальный заряд и степень ионности химической
связи (последняя определяется разностью электроотрицательности
компонентов -
∆χ, а она в свою очередь зависит от электронного
строения), являются основными критериями, определяющими
изоморфные замещения. Экспериментально установлено, что
пределы растворимости в этом случае сужаются при увеличении
разности формальных зарядов замещающих друг друга частиц и
общих структурных единиц и различия в степенях ионности
химической связи в компонентах.
3.1.2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Температура и давление
Повышение температуры практически всегда увеличивает
пределы изоморфной смесимости: это правило почти не имеет
исключений и теоретически вполне объяснимо.
Однако с влиянием
давления на смесимость дело обстоит не так
просто. Можно лишь утверждать, что в случае, если компоненты
смеси неизоструктурны, предел растворимости менее плотной фазы в
более плотной существенно увеличивается с ростом давления.
                                 59                                                                 60
характеристиками. Ограниченный изоморфизм возможен как между       образованием химических соединений.
изоструктурными, так и между неизоструктурными компонентами.          Л.Даркен и Р.Гурри установили на большом эмпирическом
   Имеются несколько эмпирических правил, связывающих в            материале по изучению взаимной растворимости в металлических
частных случаях пределы растворимости с характеристиками           сплавах, что область наиболее благоприятная для образования
структуры.     Так    на    растворимость    влияют     величина   твердых растворов, кроме 15%-ной разницы атомных радиусов,
координационного числа замещающих друг друга частиц, симметрия     ограничивается разностью электроотрицательностей (ЭО) ∆χ ± 0.4
и степень искажения координационных полиэдров, форма               ед. ЭО. Уменьшение изоморфной смесимости пары компонентов с
комплексных анионов и др.                                          увеличением разности электроотрицательности имеет место и для
   На основании этих правил можно качественно оценить влияние      соединений с другими типами связи. Например, почти одинаковые по
различия в структурных характеристиках на возможность              ионным радиусам Na1+ и Cu1+ практически не изоморфны из-за
изоморфных замещений либо объяснить экспериментально               большого значения ∆χ = 0.9 ед. ЭО.
найденные пределы замещений. Как правило, растворимость               Для соединений, в которых преобладает ионно-ковалентный
возрастает при уменьшении координационного числа, а различия в     характер связи, формальный заряд и степень ионности химической
формах комплексных анионов, симметрии координационных              связи (последняя определяется разностью электроотрицательности
полиэдров и других структурных характеристик препятствуют          компонентов - ∆χ, а она в свою очередь зависит от электронного
смесимости.                                                        строения), являются основными критериями, определяющими
                    Фактор химической связи                        изоморфные замещения. Экспериментально установлено, что
   В.М.Гольдшмидт полагал, что при учете влияния размерного        пределы растворимости в этом случае сужаются при увеличении
фактора широкий изоморфизм элементов проявляется при близости      разности формальных зарядов замещающих друг друга частиц и
поляризационных свойств. Вместо поляризационных характеристик      общих структурных единиц и различия в степенях ионности
можно применить другие понятия: различие в строении электронных    химической связи в компонентах.
оболочек замещающих друг друга компонентов, разность номеров
групп элементов в периодической системе Д.И.Менделеева,                     3.1.2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
электроотрицательность элементов (∆χ), потенциал ионизации                             Температура и давление
атомов, формальный заряд, химическая индифферентность атомов и       Повышение температуры практически всегда увеличивает
т. д. Все эти понятия, определяющие свойства атомов, в конечном    пределы изоморфной смесимости: это правило почти не имеет
счете характеризуют химическую связь в каждом конкретном           исключений и теоретически вполне объяснимо.
соединении.                                                          Однако с влиянием давления на смесимость дело обстоит не так
   Согласно     принципу    индифферентности      Е.С.Макарова,    просто. Можно лишь утверждать, что в случае, если компоненты
изоморфные смеси образуются элементами, которые в двойных          смеси неизоструктурны, предел растворимости менее плотной фазы в
(металлических) системах не взаимодействуют друг с другом с        более плотной существенно увеличивается с ростом давления.