Кристаллохимические радиусы и координационные числа атомов. Сережкин В.Н - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

сильных) химических связей, поскольку уже обладают заполненными
электронными оболочками, возникшими за счет других связей. Без особых
проблем ван-дер-ваальсовы радиусы определяются только для атомов
инертных газов. Кристаллы инертных газов имеют кубическую симметрию
и в их структуре атомы располагаются практически так же, как и в боль-
шинстве металлов, то есть каждый атом окружен 12 равноудаленными со-
седями. Поэтому в случае инертных газов в качестве ван-дер-ваальсова ра-
диуса принята половина кратчайшего расстояния между соседними атома-
ми. Определить ван-дер-ваальсовы радиусы других неметаллов оказалось
значительно труднее, так как даже в структуре простых веществ расстоя-
ния между соседними валентно несвязанными атомами значительно разли-
чаются по величине.
Например, как видно из табл. 2 и рис. 1, в структуре кристаллического
брома каждый атом Br окружен 14 соседними атомами, расстояния до ко-
торых изменяются от 2.27 до 4.48 . Наиболее короткое расстояние –
2.27 – отвечает ковалентной связи Br-Br в двухатомных молекулах Br
°
A
°
A
2
.
Поэтому половина этого расстояния – 1.14 – принята в качестве кова-
лентного радиуса атома брома. Все остальные расстояния от 3.31 до 4.48
соответствуют невалентным взаимодействиям Br...Br. Какие же из них
следует использовать для определения ван-дер-ваальсова радиуса атома
брома? Четкий и однозначный ответ на этот вопрос до сих пор отсутствует.
Поэтому для оценки ван-дер-ваальсовых радиусов атомов использовалось
разные подходы. В частности, данные Л. Полинга (табл. 1) опираются на
его заключение о примерном равенстве ван-дер-ваальсовых и ионных ра-
диусов неметаллов. Более поздние системы ван-дер-ваальсовых радиусов
(некоторые примеры указаны в табл.1), получены в результате усреднения
некоторой совокупности так называемых «определяющих» или «опорных»
межмолекулярных контактов, обеспечивающих «касание» соседних моле-
кул в структуре кристаллов. Отметим, что хотя в справочной литературе
обычно приходится сталкиваться с ван-дер-ваальсовыми радиусами неме-
таллов, однако такие радиусы известны и для некоторых атомов металлов.
°
A
°
A
Как следует из сказанного, четыре рассмотренных типа кристаллохи-
мических радиусов опираются на одну и ту же классическую модель атома
в виде жесткой (недеформируемой и непроницаемой) сферы фиксирован-
ного радиуса. Все эти системы радиусов можно назвать эмпирическими,
так как для их создания потребовалось вначале экспериментально опреде-
лить те или иные межатомные расстояния в структуре кристаллов. В на-
стоящее время известен еще один тип атомных радиусов, получивший на-
звание орбитальных. Чем же эти радиусы, которые можно было бы с рав-
ным правом назвать и теоретическими, отличаются от эмпирических?
11

Страницы