Файл: Пенкаля, Т. Очерки кристаллохимии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Соединения, относящиеся к этому структурному типу, приве­ дены в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Параметры структуры (в Â)

соединений /ипа Ni As

 

 

 

Соединение

a

c

da

Соединение

a

c

c/a

AuSn

4,32

5,53

1,28

FeSe

3,65

5,99

1,64

CoS

3,38

5,16

1,53

FeSn

3,45

5,89

1,71

CoSb

3,88

5,19

1,34

FeTe

3.81

5,68

1,49

CoSe

3,62

5,28

1,46

MnSb

4,13

5,73

1,40

CoTe

3,90

5,78

1,38

MnTe

4,13

6,73

1,63

CrS

3,46

5,78

1,67

NiAs

3,61

5,02

1,39

CrSb

4,12

5,48

1,33

ß-NiS

3,43

5,32

1,55

CrSe

3,69

6,05

1,64

NiSb

3,95

3,135

1,30

CrTe

3,99

6,22

1,56

ß-NiSe

3,67

5,36

1,46

CuSn

4,20

5,08

1,21

NiSn

4,09

5,19

1,27

FeS

3,45

5,89

1,71

NiTe

3,97

5,36

1,35

FeSb

4,07

5,12

1,26

 

 

 

 

Тип окиси свинца РЬО, красная форма, [ßlO], РА/птт. Тет­

рагональная

структура

(рис. 4.32). Координаты атомов:

О — 000, у у О

(в вершинах и центре базиса); Pb — 0-—Ü, -трОм

Рис. 4.32. Структура окиси свинца РЬО (красная модифика­ ция, четыре элементарных ячейки).

= 0,238). К, ч. = 4 (РЬ04, ОРЬ4). Атом свинца находится в вер­ шине тетрагональной пирамиды, в основании которой располо­ жены атомы кислорода. \

Эта структура типично слоистая. Слои образованы атомами кислорода, выше и ниже которых расположены слои, занятые ато­

100


мами металла. Этот тип структуры характерен для некоторых соединений (табл. 4.6).

Таблица 4.6

Параметры структуры (в Â) соединений типа РЬО

Соединение

а

С

d a

Соединение

а

С

c/a

FeS

3,78

5,56

1.47

РЬО

3,97

5,00

1,26

LiOH

3,56

4,34

1,22

PdO

3,036

5,31

1,75

(NH4)SH

6,02

4,03

0,67

SnO

3,81

4,84

1,27

PH4I

6,35

4,64

0,73

 

 

 

 

Тип нитрида бора BN, [512], P&Jmmc. Гексагональная струк-

тура

1

1 2

(рис. 4.33). Координаты атомов: N — 000, ОО-^І

В — -j-g-O,

2 I

I

 

Т 1 П Г ' К. ч. = 3 (BN3> NB3). Координационный многогранник —

О Б © N

Рис. 4.33. Структура нитрида бора (BN).

равносторонний треугольник. Z = 2. Структура BN типично слои­ стая, она родственна структуре графита (см. рис. 4.13,а). В струк­ туре графита все позиционные параметры заняты атомами С, здесь же упаковка осуществляется попеременно атомами В и N, что приводит к изменению симметрии.

С Т Р У К Т У Р Ы С О Е Д И Н Е Н И Й Т И П А А В 2

Тип флюорита CaF2 [Cl], Fm3m. Ионы*Са2+ занимают вер­ шины и центры граней кубической ячейки (рис. 4.34). Ионы F" находятся в аналогичных позициях в двух решетках, помещенных

101


в первую и смещенных по телесной диагонали. Они занимают все тетраэдрические пустоты в решетке, образованной Са2+ (середины октантов в элементарной ячейке). Координаты атомов: Са — 000,

1 1

1 1 1

3

3 3

3 3 1

2 2 U ^ ;

^

4 4 4 ’

4

4 4 ’ 4 4 4 ’ 4 4 4 1“ '

Каждый F- окружен четырьмя Са2+, расположенными по вер­ шинам правильного тетраэдра; в свою очередь, каждый Са2+ на-

Рис. 4.34. Структура флюорита (CaF2):

о—элементарная ячейка; б—проекция на (0 0 1 ); s —-мотив из полиэдров CaFj; г —мотив из полиэдров FCa4 -

ходится внутри координационной сферы из восьми F~, образую­

щих куб. К-ч. =

8/4 (CaFg, FCa4). Z = 4.

Кратчайшие расстояния

между ионами:

м

а

; d?]-ca —

Ы12] „ .

d C a - F

----- a V 2

 

 

 

й Ca—C a■

Структура типа флюорита, в которой позиции катионов за­ няты анионами, а позиции анионов — катионами, называется антифлюоритовой. К. таким структурам относятся, например, ЬьО, Na20, КгО, Li2S, Na2S, K?S.

102

Можно п р и в е с т и

е щ е р я д с т р у к т у р

ф л ю о р и т о в о п

 

Â

р и т о в о г о т и п о в :

а, к

 

 

 

 

 

AuАІ2 • * * . . .

 

 

a, Â

 

2 ,

6,01

K2Se . . . . . .

7,695

Na2Se

 

BaF2 . . . . . .

6,20

К2Те . . . . . .

8,17

Na2Te

 

 

Ве2С . . . . . .

4,34

Li20 . . . . . . .

4,63

PbF2 .

5,94

CaF2 . . . . . .

5,46

Li2S . . . . . . .

5,72

Pr02 .

5,37

CdF2 . . . . . . 5,41

Li2Se . . . . . .

6,01

Rb2S .

7,66

С е02 . . . . . .

5,41

Li2Te . . . . . . .

6,51

SrCl2 .

6,99

CuF2 . . . . . .

5,42

M i2Pb . . . . . .

6,85

SrF2 .

5,79

HgF2 . . . . . . 5,55

Mg2Si . . . . . .

6,40

Th02 .

5,58

K20 . . . . . . .

6,45

Mg2Sn . . . . . .

6,78

U02 .

5,48

K2S . . . . . . . 7,40

Na20 . . . . . . .

5,56

Zr02 .

5,08

а

 

6

0A

0.9

 

 

 

 

 

0,6

0,1 0,S ~

О

$

ff

p

0,а 0,39

о,а

О

Fe

 

 

 

 

 

о с

 

0,61

0,11

о о

 

 

Рис.

4.35. Структура типа С2

(пирит и С 02):

элементарная ячейка

пирита FeSj>; б— проекция

элементарной

ячейки FeS2 на пло-

скостьХУ; в — элементарная ячейка СЮ*; а—проекция элементарной

ячейки С02 на пло­

 

скость ХУ.

 

 

Тип пирита FeS2. [С2], Раб. Кубическая структура (рис. 4.35,а). Атомы Fe расположены в вершинах и центрах граней, их

103


координаты: 000 и -у-^-0(\ Пары, образованные из атомов серы

(S2), занимают середины ребер и центры элементарных ячеек. Ли­ нии, соединяющие центры двух ближайших атомов серы в пределах пары S2, имеют направления телесных диагоналей куба (совпа­ дают с тройными осями симметрии). Пары атомов .серы распо­ ложены по следующим направлениям: в центре ячейки — на те­

лесной диагонали [II 1], ххх\ на середине — по оси X [111], ххх;

по оси У [П1],

ххх; по оси Z

[11 Г], ххх.

Атомы Fe образуют кубическую гранецентрированную решетку,

а атомы

S —-восемь примитивных решеток. Поэтому простран­

ственная группа имеет в символе Р. Атомы S занимают общие

позиции

(и =

0,388« 0,4).

К. ч. = 6/3 (FeS6— октаэдр, SFe3

треугольник).

Z = 4. Структура пирита родственна структуре хло­

рида натрия. Это становится очевидным, если рассматривать два атома S как целое. Они образуют плотнейшую кубическую упа­

ковку (атомы S

занимают

положение С1~, а атомы Fe попадают

в октаэдрические пустоты, где в NaCl размещены Na+).

Формально

к тому

же

типу структуры

относится СО2

(рис. 4.35, в, г),

но параметр

и,

определяющий положение атомов

углерода, равен 0,11. К. ч. =

2/1

(С02, OCi). Z =

4. В ближней ко­

ординационной сфере каждой молекулы СО2 находятся 12 других молекул. Эту структуру можно рассматривать как плотнейшую упаковку молекул С 02, центры тяжести которых образуют куби­ ческую гранецентрированную решетку. Различие структур пирига и двуокиси углерода вызвано разным характером химической свя­ зи (в структуре FeS2— ионы, в С 0 2— молекулы).

Структура типа пирита характерна для следующих соединений

(0,38 < и < 0,40):

AuSb2

а,

к

а, к

6,65

PdAs2

..........................5,98

CoS2 .....................

5,53

PdSb2 ..........................

6,45

CoSe2 .....................

5,86

PtAs2 ..............................

5,97

FeS2 .........................

5,418

PtP2 ..............................

5,69

MnS2 .....................

6,11

PtSb2 ..............................

6,44

N iS 2 ..........................

5,68

RhS2 ..............................

5,58

N iSe2 .....................

5,96

RuS2 ..............................

5,60

OsS2 .....................

5,62

RuSe2 ..........................

5,93

OsSe2 .....................

5,94

RuTe2 ..........................

6,37

OsTe2 .....................

6,38

 

 

Структуру типа двуокиси углерода при и «

0,11

имеют сле­

дующие соединения:

 

 

а,

к

 

а, А

 

С 0 2 ..........................

5,58

SH2 ...........................

5,79

 

N20 .........................

5,67

SeH2 ...........................

6,03

 

Тип куприта Cu20, [СЗ], РпЗт. Ионы Си+ образуют решетку (рис. 4.36) по гранецентрированному кубическому закону, их ко­

ординаты:

000,

у Г ° С Координаты О2-:

и Т Т Т ’

К. ч. =

4/2

(ОСи4—- тетраэдр, СиОг — линейная

координация).

104