Cтраница 3
Структура андалузита подчиняется тем же правилам, но она значительно отличается от структуры кианита. Кроме изолированных групп [ Si04 ] и цепочек [ АЮвЬ в ней имеется ион алюминия в редкой координации по кислороду - в виде группы [ А1О5 ] ( фиг. Так же как в кианите, цепочки [ А1О6 ] характеризуются в последовательных звеньях двумя общими анионами кислорода, и различные полиэдры соединены только общими вершинами. Вследствие наличия многообразных и сложных механизмов связи правило электростатической валентности соблюдается не строго. Однако средние значения отклонений от теоретического значения 2 оказываются вполне приемлемыми. [31]
Изомерные каркасные структуры такого же комплексного типа48 наблюдаются в минералах группы содалита и в ультрамаринах, которые будут описаны в отдельной главе ( см. В. Для всех этих структур типична тетраэдрическая трехмерная сетка [ SiO4 ] - A1O4 ], образующая анионный скелет с формулой SieAleO2J6 - ( фиг. Катионы натрия или кальция и-крупные анионы хлора размещены в пустотах сетки с крупными ячейками. Каждый ион кислорода связан с одним катионом кремния, алюминия и натрия, каждый ион хлора - с четырьмя соседними ионами натрия. Правило электростатической валентности, таким образом, удовлетворяется. Изоморфное замещение натрия калием или кальцием, замещение хлора аниона - Тли сульфата или гидроксила и, наконец, введение молекул воды - все это приводит к большой изменчивости химического состава содалитовых минералов и ультрамаринов. Изменчивость в широких пределах числа катионов кремния и алюминия наблюдается в те-траэдрическом скелете структуры, главным образом в синтетических ультрамаринах. [32]
Псевдокубический или тетрагональный цеолит, анальцим Na [ Si2AlOe ] Н2О, характеризуется расположением тетраэдров состава [ SisAl4O24 ] 4 - по винтовым осям. Шестнадцать катионов натрия и шестнадцать молекул воды помещаются в этом анионном каркасе в координационных группах [ NaO4 ( H20) 2 ] ( фиг. Вода может легко улетучиваться в направлении, параллельном оси с, или входить обратно тем же путем ( см. С. Катионы и молекулы воды аранжированы вокруг четверных винтовых осей вдоль этих пустых каналов в структуре. Правило электростатической валентности только приблизительно удовлетворяется для ионов кислорода; при изучении водяных молекул было найдено заметное уклонение от теоретического нулевого значения 0 33 валентности. [33]
Имеется два типа атомов кислорода. Атом первого типа связан с одним атомом бора и тремя атомами кальция, а второй - с двумя атомами бора и одним атомом кальция. Каждый атом бора окружен тремя атомами кислорода - одним первого типа и двумя второго типа. Каждый атом кальция окружен восемью атомами кислорода - шестью первого и двумя второго типа. Покажите, что окружение кальция можно определить, если известны расположения других атомов, и проверьте принцип электростатической валентности. [34]
Структура циркона Zr [ SiO4 ] сравнительно проста, так как катион циркония Zr4 комбинируется с восемью почти равноотстоящими от него ионами кислорода, что сопровождается образованием координационной группы [ ZrO8 ], рядом с ними присутствуют изолированные тетраэдры [ SiO4 ] ( фиг. В то же время для циркона характерен эффект контрполяризации: сцепление7 иона циркония с группой [ SiO4 ] в нем ослаблено. Ионы кислорода, ближайшие к цирконию, располагаются в виде двух неправильных ( тетрагональных) тетраэдров, проникающих друг в друга. В противоположность описанным структурам эвлитит Bi4 [ SiO4 ] 3 содержит изолированные тетраэдры [ SiO4 ] и сложные полиэдры [ ВЮ6 ] ( фиг. Каждый ион кислорода связан с тремя ионами висмута В. Правило электростатической валентности удовлетворяется. [35]
Гемимерфит Zn4 ( OH) 2 [ Si2O7 ] H2O имеет структуру, в которой группы [ SJ2O7 ] комбинируются с тетра-эдрическими комплексами типа [ ZnOsOH ], окружающими цинк как центральный катион ( фиг. Тетра-эдрические группы образуют, слои, параллельные ( 010) и соединенные друг с другом трижды связанными вершинами. Гемиморфит, таким образом, может относиться к структурам с двумерными слоями. Четыре тетраэдра [ ZnOsOH ] образуют кольцевую аранжировку, подобную кольцу из групп [ SiO4 ], изображенному на фиг. Кроме того, структура содержит две внедренные молекулы воды. В этой структуре правило электростатической валентности соблюдено точно; для всех ионов кислорода валентность точно равна 2; для иона гидроксила-1, для кислорода в молекуле воды - нулю. [36]