Координационное число ионных кристаллов

Координационное число - 1) число ближайших к данному атому или иону соседних атомов или ионов в кристалле, находящихся от него на одинаковом расстоянии 2) число атомов лигандов, связанных с центральным ионом в комплексных соединениях. [c.150]

В силу того что ионная связь ненаправленна и ненасыщенна, для ионных кристаллов характерны большие координационные числа. Основные особенности строения ионных, кристаллов хоро-70 [c.70]

Для ионных кристаллов координационное число определяется соотношением радиусов металлического и неметаллического ионов, так как каждый ион стремится притянуть к себе как можно больше ионов противоположного знака. В решетке ионы укладываются как шары разных диаметров. Радиус неметаллического иона больше радиуса металлического, и поэтому металлические ионы заполняют поры в кристаллической решетке, образованной ионами неметалла. В ионных кристаллах координационное число определяет число ионов противоположного знака, которые окружают данный ион. [c.22]

Рассмотрим ионный кристалл простейшего состава АВ. Координационные числа для катионов и анионов при таком составе одинаковы Са = Св = с. Каждый катион стремится окружить себя возможно большим числом анионов. Из-за взаимного отталкивания анионов при том или, ином их числе возникнут симметричные конфигурации анионов с максимальным их уда- [c.80]

В модели ячеек каждый ион принимается за независимый осциллятор, колеблющийся в элементе объема, ко-горый предоставляется соседними ионами. Соответственно весь свободный объем распределяется как свободный объем между ионами. Величина этого объема представляет собой пространство, необходимое для колебаний. В этой модели среднее координационное число в расплаве должно быть примерно таким же, как в кристалле, а среднее расстояние между ионами должно возрастать с увеличением объема при плавлении. Однако, как видно из табл. 9.8, в противоположность этому выводу координационные Ч1 сла Z и расстояния между катионами и аннонами уменьшаются при плавлении. [c.195]

Прежде всего необходимо остановиться на стадии, предшествующей встраиванию атома в кристаллическую решетку металла-основы, которой может являться либо другой металл, либо осаждающийся металл. Перенос иона на подложку может осуществляться двумя путями прямой перенос в вакантное место на поверхности подложки, где ион в результате переноса электрона закрепляется, и перенос на поверхность с последующей поверхностной диффузией к месту роста кристалла или образования зародыша. Во втором случае перенос электрона может произойти при первом контакте иона с поверхностью и тогда он превращается в адсорбированный атом (адатом), или при поверхностной диффузии будет происходить уменьшение координационной сферы иона с одновременным увеличением числа связей с атомами металла подложки и, следовательно, с постепенным переносом заряда. Окончательный перенос заряда произойдет в месте встраивания в кристаллическую решетку. [c.28]

Наиболее подробно исследованы снектры поглощения иона Ni ", входящего в кристаллическую решетку в октаэдрическом окружении (координационное число 6) [108—118, 10, 23, 25, 29, 125—127 и др.] (в обзор включены лишь некоторые из большого количества статей, в которых сообщаются наиболее характерные особенности спектров поглощения кристаллов, содержащих ионы Ni и Со). [c.183]

Рис. 1 наглядно показывает, что спектры поглощения иона Ni существенно изменяются при изменении валентности и координации. Это позволяет с помощью оптических спектров определять координационное число Ni " " в различных кристаллах. По спектрам поглощения установлено, например, что в Ni-минералах коры выветривания, в искусственной шпинели и целом ряде других соединений ион N1 занимает октаэдрическое положение [125]. [c.186]

Одна из причин этого состоит в том, что бериллий (и в какой-то степени магний) гораздо труднее ионизовать, чем другие элементы из II группы первый ионизационный потенциал (в электрон-вольтах) составляет 9,32 для Ве, 7,64 для Mg, 6,11 для Са, 5,69 для Sr, 5,21 для Ва. Поэтому в соединениях бериллия образование вместо атома удаленных друг от друга ионов сопряжено с довольно большим проигрышем в энергии. Кроме того, поскольку размеры иона бериллия очень малы, этот проигрыш не может быть компенсирован за счет увеличения межионного кулоновского притяжения, как это имеет место в кристаллических структурах с высокими координационными числами. Действительно, анионы стали бы отталкиваться за счет перекрытия их собственных распределений заряда, еще не подойдя достаточно близко к ионам бериллия (как, например, на фиг. 19.8). Эти соображения показывают, что соединения бериллия уже нельзя считать чисто ионными кристаллами. [c.19]

Формулой (20.19) для когезионной энергии на одну ионную пару можно воспользоваться для исследования устойчивости возможных кристаллических структур, которыми мог бы обладать ионный кристалл. Предполагая, что константа связи С, характеризующая вклад короткодействующего отталкивания, пропорциональна координационному числу 2, покажите, что равновесная когезионная энергия для разных типов решетки пропорциональна [c.43]

Модель общего вида может рассматриваться как двумерная идеализация кристалла, пары атомов которого или соседние радикалы связаны водородной связью . Эта связь ионного типа между двумя электроотрицательными атомами осуществляется протоном Н+, который находится ближе к одному атому, чем к другому. Для каждой связи на решетке, таким образом, существует 2 положения равновесия Н+ (Полинг, 1960). Если координационное число каждого узла равно 4, как в случае атома кислорода в гексагональном кристалле льда, то имеется ровно 8 возможных конфигураций протонов (8 вершин) для каждого узла. [c.126]

Из сказанного следует, что атомные (ионные) радиусы разных элементов, участвующих в образовании химической связи, можно сравнивать только тогда, когда они образуют кристаллы, в которых реализуется один и тот же тип химической связи, и у этих элементов в образуемых кристаллах одинаковые координационные числа. [c.53]

В твердых телах многие фазы являются кристаллами, т.е. имеют дальний порядок. Термин "ближний порядок" используют в тех случаях, когда хотят указать на существование правильной координации первых ближайших соседей. Такой порядок возникает при постоянном числе ковалентных связей (в атомах кремния, в кварцевом стекле) или обусловлен отношением радиусов ближайших ионов, от которого зависит и координационное число. [c.44]

Координационное число ионов в кристалле по отношению к кислороду может быть различным. У 51 +—сильного катиона т— это число равно 4, у N3 + —4—8, Ва2 + —6—12. При наличии в стекле одновременно сильных катионов 51 +и слабых катионов (Ма+, К+) последние окружаются разным числом кислородных ионов. Если же вводить в состав стекла катионы более сильные (например, Т1 +), они стремятся окружить себя кислородными ионами в соответствии со значением своего координационного числа, отнимая -ионы кислорода у катионов 5] +. Происходит расслаивание расплава на две фазы. Некоторые катионы с большой силой связи (АР+, Р +,В +, Т14+) могут входить вместе с 81 + в структурную сетку стекла при наличии достаточного количества ионов кислорода, введенных окислами-модификатораг ми, способных удовлетворить требованиям координации. [c.13]

Металлы характеризуются существованием частично заполненных энергетических зон, обеспечивающих высокую электропроводность этих веществ. При образовании кристаллов металлов электроны частично заполненных зон объединяются в газ (более точно — жидкость, но изучение вопросов, связанных с поведением электронной жидкости выходит за рамки этого курса) электронов проводимости. Результирующее поле, обусловленное ионами и электронами, в окрестности ионов металлов имеет, как правило сферически-симметричный характер. В связи с этим атомы металлов в первом приближении могут рассматриваться как сферы имеющие характерный радиус, а структуры кристаллов металлов — как системы, состоящие из равновеликих шаров. По этим же причинам металлическая связь не насыщена — к любой пape тройке,... атомов всегда может быть добавлен еще один. В результате металлы характеризуются, как правило, структурами с высокими координационными числами (КЧ). Около 2/3 элементов — металлов имеет структуру с КЧ 12 (ГЦК и ГПУ), околО 20% — структуры с КЧ 8 (ОЦК), остальные с несколько меньшими КЧ. Появление для ряда металлов структур с КЧ, меньшими максимально возможных, указывает на отличие потенциальных полей ионов в соответствующих случаях от сферически-симмет-ричных. Это явление обычно объясняют подмешиванием к металлической связи направленной ковалентной связи. [c.98]

Прогнозирование механических свойств материалов и покрытий основывается на корреляции между механическими свойствами твердых тел и природой и энергией химической связи в веществах (кристаллах веществ), образующих твердое тело. Так, высокой прочностью обладают магнийфосфатные цементы, поскольку Mg имеет как высокие электростатические характеристики (ионный потенциал равен 5.12), так и заметную способность образовывать ковалентные связи. Для систем типа цементных прочность камня тем выше, чем выше доля ковалентности связи, при этом, однако, необходимо, чтобы координационные числа (к. ч.) катиона в цементирующих фазах не были ниже 4. Для материалов, полученных на основе связок, прочностные свойства тем выше, чем большая степень полимерности достигается при отвердевании связки — чем более сшитым получается полимерное тело. Это, видимо, имеет место в том случае, когда степень ионности связи в полимере существенна, а к. ч. катиона равно 4. При к. ч.=2- -3 образуются линейные или слоистые полимеры, макромолекулы которых в полимерном теле связаны молекулярными или водородными силами, что делает такие тела менее прочными по сравнению со сшитыми полимерами, например кварцем. С этой точки зрения высокие механические характеристики будут получаться при использовании связок на основе многозарядных элементов (А1) и особенно многозарядных -элементов (2г, Сг). [c.10]

В ионных кристаллах не существует отдельных молекул каждый положительно заряженный ион окружен соответствующим числом отрицательно заряженных ионов и точно так же каждый отрицательно заряженный ион окружен таким же числом положительно заряженных ионов. Число k ближайших соседей, окружающих ион (атом) в решетке, называют координационным числом решетки. Для ионных решеток оно зависит от отношения радиуса катиона и аниона г , т. е. от числа R = rjr . При R > 0,73, что имеет место, например, у s l, /г = 8 при 0,41 [c.16]

В структуре Na l ионы значительно отличаются по размерам, причем, как показано на фиг. 1, а, каждый ион натрия окружен шестью ионами хлора и в свою очередь каждый ион хлора окружен шестью ионами натрия. У соединения Gs l, оба типа ионов которого имеют близкие размеры, решетка построена таким образом, что каждый ион хлора окружен восемью ионами цезия и наоборот (фиг. 1, б). Эти примеры показывают, что число ближайших соседей в ионных кристаллах, т. е. координационное число. [c.20]

В силу того, что ионная связь ненаправленна и ненасыщенна, для ионных кристаллов характерны большие координационные числа 2. Для ионных кристаллов 2 определяется соотношением радиусов металлического и неметаллического ионов, так как каждый ион стремится йритянуть к себе как можно больше ионов противоположного знака. Поэтому координационное число определяет число ионов противоположного знака, окружающих данный ион. [c.31]

Кроме октаэдрического положения в веществах, ион никеля может занимать тетраэдрическое положение (координационное число 4). Спектры поглощения веществ с Nifi резко отличаются от спектров Nifj (рис. 1, д) в видимой области расположена одна широкая полоса поглощения со сложным максимумом, две другие полосы располагаются в инфракрасной области [108]. Положение полос поглощения Nifj в разных кристаллах приведено в табл. 2. [c.186]

Не исключена возможность координационного числа 8 дляNi +и Со +, однако кристаллы, в которые несомненно входили бы эти ионы с координационным числом 8, пока не исследованы. Авторы, исследовавшие гранаты [108, 115], высказывают предположение о возможности координационного числа 8 для Ni + и Со + в гранатах (Ni + — в иттриево-галиевом гранате и Со + в (Y2 o)(g) (Со2)(е) (Сез)(4)Оха). [c.188]

В качестве примера использования таблиц рассмотрим тита-нат бария BaTiOs (структура показана на рис. 14.2, стр. 496). При комнатной температуре измеренное среднее значение постоянной решетки этого кристалла равно 4,004 А. Каждый ион бария Ва++ имеет в качестве ближайших соседей двенадцать ионов О, так что координационное число равно двенадцати и [c.145]

В природе существует множество кристаллов с водородными связями. Наиболее широко известным примером является лед, в котором атомы 1г СЛ0р0да образуют решетку с координационным числом четыре, где меж-ду каждой парой соседних атомов расположен ион водорода. Каждый та- 0й ион находится ближе к одному из концов связи, на которой он размещен. Слэтер [209] предположил (основываясь на соображениях локальной Нейтральности), что ионы должны подчиняться правилу льда [c.131]

ОСТОВОВ К+ и С1 почти одинаковы. Структура такой жидкости определяется в основном силами электростатического отталкивания п притяжения между одинаковыми и неодинаковыми ионами. Попытки создать аналитические методы для расчета парциальных функций распределения таких систем оказались малоэффективными — реалистические результаты получить пока не удалось (см., например, [122]). Однако расчеты, выполненные методом Монте-Карло [123], ясно показывают, что здесь должно произойти (рис. 2.50). Для неодинаковых ионов парциальная функция распределения ( пеодпиак ( ) имеет довольно резкий пик на малых расстояниях. Это означает, что каждый ион окружен соседями другого типа. Экспериментально обнаружено (рис. 2.51), что координационное число этой оболочки близко к числу ближайших соседей в соответствующем кристалле [125] (для КаС1 к 6). Следующая оболочка дает более размытый пик функции ) отщнак( ) > полное число составляющих ее одинаковых ионов близко к тринадцати. На больших расстояниях функции распределения становятся более или менее бесструктурными, что свидетельствует [c.123]

Из-за отсутствия у ионной связи направленности ионные кристаллы, как правило, имеют плотноупакованные рещетки. При этом надо иметь в виду, что конкретная структура ионных кристаллов зависит от отнощения ионных радиусов аниона и катиона. Для ионных кристаллов существуют пределы устойчивости структур с различными координационными числами. Условие устойчивости такой структуры заключается в том, чтобы каждый ион соприкасался только с ионами противоположного знака. Это обеспечивает компенсацию сил притяжения и отталкивания в ионном кристалле (отталкивание катионов (анионов) должно компенсироваться притяжением катионов (анионов) к анионам (катионам)). Если это условие не выполняется, то структура получается неустойчивой. Значения пределов устойчивости (см. табл. 2.1) определяются из геометрических соотнощений радиусов катионов и анионов [17]. Таким образом, образуется одна из тех структур, в которых каждый катион контактирует с геометрически максимально возможным числом анионов с учетом пределов устойчивости данной структуры. Это соответствует условию минимальности полной энергии системы. [c.32]

Одной из хаких возможностей дальнейшего исследования системы является использование идей и приближения самосогласованного поля в теории кристаллического состояния (С. в. Тябликов, 1947 И. П, Базаров, 1966). Действительно, каждый атом рассматриваемой системы даже в случае, когда кристалл не ионный и потенциал Ф(lr, -r ) является короткодействующим, взаимодействует сразу и приблизительно с одинаковой интенсивностью со своими соседями по решетке, которых достаточно много например, в объемно центрированной кубической решетке — 8 ближайших соседей, в фанецентрированной кубической, а также при плотной гексагональной упаковке — 12 (в следующих за ближайшей координационных сферах число частиц значительно увеличивается), т.е. каждая частица находится в поле, создаваемом целым коллективом частиц из близлежащих узлов. Поэтому вир той области, в которой парная корреляционная, функция 2(г ,Г2) равна нулю вследствие конечности размеров самих частиц (эта область значений г2 — Г , сравнимая с диамефом ионов 2го = iio. имеет несколько большую эффективную величину а —Ь см. рис. 138), можно принять приближение самосогласованного поля, причем в нулевом порядке вообше пренебречь индивидуальными корреляциями Частиц щ)уг с другом и использовать мультипликативную аппроксимацию [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...