Файл: Пенкаля, Т. Очерки кристаллохимии.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 153

Скачиваний: 0

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

Z = 2. Структуру куприта чисто геометрически можно рассматри­ вать как плотнейшую упаковку Си+ (СиСщг). В двух из восьми тетраэдрических пустот, расположенных по телесной диагонали куба, находятся О2-. При другом способе выбора элементарной

ячейки координаты кислорода 000, Y Y Y (°бъемноцентрирован-

а

О О

о Си

в

Р ис. 4.36. Структура куприта (Си20)

а, 6 —два способа выбора элементарной ячейки; а—проекция на (001) при ячейке типа 6.

О 0 Оси

3

3

3

1 1 3

пая ячейка /), а координаты меди: - ^ Т Т ’

Т Т Т (Рис' 4-36, б).

Этот тип структуры характерен для следующих соединений:

 

 

а, А

 

а, А

Ag20

(>.....................180 °С) .

4,73

РЬ20

...................... 5,39

Ag2S

4,91

Си20

...................... 4,26

Тип рутила

ТіОг, [С4], PAjmnm.

Тетрагональная структура

(рис. 4.37). Координаты

Ті4+ — 000,

О2- ± (ішО; -у + и,

J — U, -£-)> где

и — 0,31.

К. ч. =

6/3 (ТіОб — искаженный октаэдр,

ОТІ3— равнобедренный треугольник). Z = 2. Ионы кислорода рас­ положены парами по обеим сторонам каждого иона титана в

105

плоскостях, параллельных основанию элементарной ячейки. В этих плоскостях, отстоящих друг от друга наполовину высоты ячейки (с/2), конфигурация ионов О—Ті—О образует между собой прямой угол. Структуру рутила можно рассматривать как плотнейшую гексагональную упаковку ионов кислорода, половина октаэдриче­ ских пустот в которой занята ионами титана. Ионы Ті4+, вокруг ко­

торых образуются октаэдры

(ТіОб), создают цепи, вытянутые в на­

правлении оси с. Каждый октаэдр ТіОб имеет по два общих ребра

с соседними октаэдрами

(рис. 4.37,г).

для

ряда соединений

Структура

типа рутила

характерна

(табл. 4.7).

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.7

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры структуры (в Â) соединений типа рутила

 

 

Соединение

а

c

 

c/a

Соединение

а

c

cla

CoF2

4,70

3,20

0,68

P b02

4,94

3,36

0,68

С г02

4,72

2,88

0,61

PdF2

4,94

3,36

0,68

FeF2

4,68

3,28

0,70

Ru0 2

4,52

3,12

0,69

Іг02

4,50

3,15

0,70

S n 0 2

4,73

3,17

0,67

M gF2

4,67

3,08

0,66

T e0 2

4.80

3,79

0,79

MnF2

4,88

3,32

0,68

T i0 2

4,60

2,94

0,64

M n 02

4,45

2,89

0,65

v o 2

4,55

2,87

0,63

M o 0 2

4,87

2,78

0,57

W 02

4,87

2,78

0,57

N iF2

4,72

3,12

0,66

ZnF2

4,73

3,12

0,66

Os02

4,52

3,26

0,70

 

 

 

 

Двуокись титана встречается в трех полиморфных модифика­

циях:

рутил— тетрагональный

(a = 4,59Â;

с = 2,94 А;

с/а=0,64).

1)

Z = 2;

анатаз — тетрагональный ( а = 3,73 А;

с= 3,37 Â;

с/а = 0,90).

2)

Z = 4;

брукит — ромбический

(a = 9,16Â; b = 5,43Ä;

с = 5,13А).

3)

Z = 8.

 

4.37, д,е) каждый координационный

В структуре анатаза (рис.

октаэдр ТіОб стыкуется общими ребрами с четырьмя соседними

октаэдрами,

а

в

структуре брукита — с тремя

(рис. 4.37,ж).

Тип

иодида

кадмия

Cdl2 и брусита M g(OH)2, [С6], РЗт. Гек­

сагональная структура

(рис. 4.38). Координаты

атомов: Cd — 000;

1

2

2

1

г ’

Где

2 ^ ° ’25-

ч- = 6/3,

Координационные

I ~ I T

Z’ Т

І

многогранники:

CdK — октаэдр,

ICd3— равносторонний треуголь­

ник из атомов кадмия, а иод находится над центром треугольника или под ним. Z = 1 для гексагональной ячейки.

Эту структуру можно рассматривать как плотнейшую гек­ сагональную упаковку атомов иода, при этом атомы кадмия

107 ■

послойно занимают половину октаэдрических пустот. Для струк­ туры С(іІ2 характерно, что один слой октаэдрических пустот цели­ ком занят, а другой полностью пустует. «Трехслойный пирог» образуется из плоской сетки, занятой кадмием, находящейся между двумя плоскими сетками из атомов иода.

Рис. 4.38. Структура иодида кадмия (Cdl2):

а — эл ем ен тар н ая яч ей ка; б — п роекц и я на (001); в —си стем а коорди ­ н ационны х полиэдров.

Структура типа иодида кадмия характерна для многих соеди­ нений (табл. 4.8).

Таблица 4.S

Параметры структуры ( в Â ) соединений типа C d l 2

С оеди н ен и е

а

С

c/a

С и І 2

4 .4 9

6 ,9 6

1,55

С а ( О Н ) 2

3 ,5 9

4 ,9 2

1,37

C d l 2

4 ,2 5

6 ,8 4

1,61

C d ( O H ) 2

3 ,4 9

4 ,6 8

1,34

C o I 2

3 ,9 7

6 ,6 7

1,68

С о ( О Н ) 2

3 ,1 8

4 ,6 4

1,46

F e l 2

4 ,0 5

6 ,7 6

1,67

F e ( O H ) 2

3 ,2 5

4 ,4 9

1,38

M g h

4 ,1 5

6 ,8 9

1,66

С оединение

а

c

c/a

M g ( O H ) 2

3 ,1 2

4 ,7 4

1,52

M n l ,

4 ,1 7

6 ,8 4

1,64

M n ( Ö H ) 2

3 ,3 5

4 ,6 9

1,40

N i ( O H ) 2

3 ,1 3

4 ,6 7 ,

1,47

P b l 2

4 ,5 5

6 ,8 7

1,51

S n S 2

3 ,6 5

5 ,8 8

1,61

T i S 2

3,41

5 ,6 9

1,67

Z r S 2

3 ,6 9

5 ,8 7

1,59

108

Тип молибденита M0S2 [С7], PQJmmc. Гексагональная струк­ тура (рис. 4.39). Z = 2. Каждый атом Мо окружен шестью ато­ мами S, образующими тригональную призму в комбинации с пинакоидом; в свою очередь, каждый атом S лежит над или под равносторонним треугольником из атомов Мо. Для структуры ха­ рактерна слоистость. «Трехслойный пирог» образован плоской сеткой из атомов Мо, расположенной между

двумя слоями из атомов S. Расстояния между этими слоями значительно пре­ вышают расстояния между атомами в слое.

Характерной чертой кристаллов молибденита является прекрасная спайность, причем плоскости спайности параллельны слоям структуры.

Структуру типа молибденита имеют также WS2 и WSe2 (табл. 4.9).

Таблица 4.9

Параметры структуры (в Â) соединений типа MoS2

С о е д и н е н и е

а

 

С

d a

 

 

 

MoS2

3 ,1 5

12,30

3 ,9 0

 

 

 

w s 2

3 ,1 5 4

1 2 ,3 6 2

3 ,9 2

 

 

 

W Se2

3 ,2 9

1 2 ,9 7

3 ,9 4

 

 

 

Тип ß-кварца (устойчив при тем­

 

пературе 573—870 °С)

Si02, [С8], Р622

 

и

Р642.

Гексагональная структура

 

(рис. 4.40).

Координаты атомов:

 

 

 

 

 

 

0" 21 23 -’ ~

■XX-Z-,

 

 

 

 

 

- О5

 

х х - £ х 2 х - ^ , х 2х ~2

1

ö -

I

О м о Q s -

іХХ^-, 2хх-^

где

X — 0,197.

 

О

 

о

 

 

 

 

 

Рис. 4.39. Структура молиб­

 

К.

ч. — 4/2

(Si04— тетраэдр

и

 

денита (MoS2).

Si—О—Si — линейная

координация).

являются тетраэдры Si04

Z = 3.

Основным

структурным

мотивом

с атомами О в вершинах и атомом Si в центре. Тетраэдры соеди­ нены вершинами, следовательно, каждый кислород принадлежит одновременно двум тетраэдрам. Стехиометрическое отношение Si:О = 1:2 является еще одним подтверждением наличия общих кислородов в вершинах тетраэдров (Si04).

Атомы кремния находятся в элементарной ячейке на трех уров-

нях: U, с, -д с. Это результат действия винтовых осей третьего и шестого порядков (рис. 4.40,6).

109

Смотрите также файлы