Кристаллохимические радиусы и координационные числа атомов . Сережкин В.Н - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

табл. 5. Существенно, что без использования каких-либо дополнительных
сведений, а только на основании данных табл. 5, можно утверждать, что
несмотря на полное сходство кристаллографических характеристик двух
простых веществ, их свойства должны существенно отличаться, так как в
структуре гелия каждый атом образует только 8 специфических (ван-дер-
ваальсовых) связей типа П
1
, тогда как в структуре β-Th каждый атом реа-
лизует 8 сильных связей типа П
4
. Дополнительным свидетельством приме-
нимости метода пересекающихся сфер для определения КЧ атомов в
структуре простых веществ могут служить результаты анализа структуры
некоторых неметаллов и металлов. Для уменьшения объема табл. 7 в ней
охарактеризован только один из 10 сортов атомов углерода в структуре
фуллерена, так как для остальных атомов С ситуация аналогична представ-
ленной для С(1). Как видно из табл. 7, в полном согласии с общеприняты-
ми взглядами КЧ атомов углерода равно соответственно 4 (кубический и
гексагональный алмаз) или 3 (графит и фуллерен). Отметим, что в молеку-
лярной структуре фуллерена (в отличие от каркасного алмаза и слоистого
графита) связи С-С полярны, так как для них r
S
×R
СД
≠ R
СД
×r
S
. Для атома
хлора в структуре Cl
2
рассчитанное КЧ=1 также совпадает с общеприня-
тым значением. В структуре металлов, относящихся к трем наиболее часто
встречающимся структурным типам, установленное по методу пересекаю-
щихся сфер КЧ атомов металла равно 12 (ГЦК или ГПУ) и 8 (ОЦК), т.е. со-
гласуется с классической оценкой. Имеющиеся данные свидетельствуют,
что обсуждаемый метод приводит к правильным (с общепринятой точки
зрения) заключениям и в тех случаях, когда при изменении термодинами-
ческих условий происходят полиморфные превращения с изменением КЧ
атомов. В качестве примера в табл. 7 представлены данные для цезия
(имеющего при стандартных условиях ОЦК решетку с КЧ=8, а при повы-
шенном до 25 кбар давлении - ГЦК решетку с КЧ=12) и тория, претерпе-
вающего при 1633К превращение α-Th (ГЦК) → β-Th (ОЦК). Работоспо-
собность метода для более сложных случаев демонстрируют данные для α-
U (табл. 7), структура которого представляет собой сильно искаженный ва-
риант ГПУ, в которой 12 контактов U-U подразделяются на 4 более корот-
ких (2.76-2.85Å) и 8 более длинных (3.27-3.36Å). Другим примером может
служить структура Cd, которая является одним из двух известных случаев
(второй - Zn) структур с аномально большим для ГПУ решетки отношени-
ем с/а. Как известно, для идеальной ГПУ решетки отношение трансляций
с/а ≈ 1.63, тогда как для кристаллов Zn и Сd оно равно соответственно 1.86
и 1.89. Согласно полученным результатам, указанная аномалия объясняет-
ся тем, что в структуре Cd (для Zn ситуация аналогична), топологически
относящейся к ГПУ решеткам, КЧ атома металла равно не 12 (как для Mg
или Tc соответственно с с/а ≈ 1.62 и 1.60, табл. 7), а шести, в связи с чем
структуры Сd и Zn следует считать слоистыми, а не каркасными.
Таблица 7. Характеристика базисных атомов в структуре кристаллов
43

Страницы