Кристаллохимические радиусы и координационные числа атомов. Сережкин В.Н - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

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 реализует 8 силь-
ных связей типа П
4
. Дополнительным свидетельством применимости мето-
да пересекающихся сфер для определения КЧ атомов в структуре простых
веществ могут служить результаты анализа структуры некоторых неметал-
лов 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 представленной для С(1).
Как видно из табл. 7, в полном согласии с общепринятыми взглядами КЧ
атомов углерода равно соответственно 4 (кубический и гексагональный
алмаз) или 3 (графит и фуллерен). Отметим, что в молекулярной 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 общепринятым значением. В струк-
туре металлов, относящихся к трем наиболее часто встречающимся струк-
турным типам, установленное по методу пересекающихся сфер КЧ атомов
металла равно 12 (ГЦК или ГПУ) и 8 (ОЦК), т.е. согласуется с классиче-
ской оценкой. Имеющиеся данные свидетельствуют, что обсуждаемый ме-
тод приводит к правильным (с общепринятой точки зрения) заключениям и
в тех случаях, когда при изменении термодинамических условий происхо-
дят полиморфные превращения с изменением КЧ атомов. В качестве при-
мера в табл. 7 представлены данные для цезия (имеющего при стандартных
условиях ОЦК решетку с КЧ=8, а при повышенном до 25 кбар давлении –
ГЦК решетку с КЧ=12) и тория, претерпевающего при 1633К превращение
α-Th (ГЦК) → β-Th (ОЦК). Работоспособность метода для более сложных
случаев демонстрируют данные для
α-U (табл. 7), структура которого
представляет собой сильно искаженный вариант ГПУ, в которой 12 кон-
тактов U-U подразделяются на 4 более коротких (2.76-2.85 ) и 8 более
длинных (3.27-3.36 ). Другим примером может служить структура Cd,
которая является одним из двух известных случаев (второй – Zn) структур
с аномально большим для ГПУ решетки отношением 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 полу-
ченным результатам, указанная аномалия объясняется тем, что в структуре
Cd (для Zn ситуация аналогична), топологически относящейся к ГПУ ре-
шеткам, 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 следу-
ет считать слоистыми, а не каркасными.
°
A
°
A
Таблица 7
Характеристика базисных атомов в структуре кристаллов
некоторых неметаллов и металлов*
44

Страницы