Cтраница 4
При рассмотрении таких шпинелей, как NiFeaClj и TiZn2O4 обращает на себя внимание тот факт, что в первом случае атомы двухвалентного никеля занимают тетраэдрические пустоты, а в втором случае атомы цинка находятся в октаэдрических, а атомьг титана - в тетраэдрических пустотах. Однако более детальное исследование показывает, что в общем случае по брутто-формулам нельзя судить о типе координации атомов металлов. Так, Б - NiFe2O4 половина атомов Fe111 находится в тетраэдрических пустотах, a Ni вместе с другой половиной атомов Fe занимает окта-эдрические пустоты. [46]
При рассмотрении таких шпинелей, как NiFe C и TiZm2O4, обращает на себя внимание тот факт, что в первом случае атомы двухвалентного никеля занимают тетраэдрические пустоты, а во втором случае атомы цинка находятся в октаэдрических, а атомы титана - в тетраэдрических пустотах. Однако более детальное-исследование показывает, что в общем случае по брутто-формулакф нельзя судить о типе координации атомов металлов. Так, & NiFeaOd половина атомов Fe111 находится в тетраэдрических пустотах, a Ni вместе с другой половиной атомов Fe занимает окта-эдрические пустоты. [47]
Например, в AgBr, где ионы Вг ( гвг 1 95 А) образуют ГЦК-решетку, а ионы Ag ( rAg 1 13 А) занимают тетраэдрические пустоты, переход иона Ag из тетраэдри-ческой в октаэдрическую пустоту создает дефект Френкеля. Дефекты Френкеля легко образуются также в кристаллах со структурой ч алмаза. Эти дефекты не влияют на плотность кристалла. [48]
При гх / гт 0 59 ( где гх - радиус атома неметалла, гт - то же, металла) возникают структуры, в которых атомы неметалла занимают октаэдрические и тетраэдрические пустоты в структуре металла; решетка металла при этом сохраняется, хотя и может деформироваться. [49]
При гх / гт; 0 59 ( где гх - радиус атома неметалла, гт - то же, металла) возникают структуры, в которых атомы неметалла занимают октаэдрические и тетраэдрические пустоты в структуре металла; решетка металла при этом сохраняется, хотя и может деформировать -, ся. [50]
По Хэггу, внедряющиеся атомы могут занимать октаэдрические пустоты в кубической гране-центрированной и гексагональной плотных упаковках, если их радиус меньше 0 59 радиуса атома металла, а для внедрения в тетраэдрические пустоты - меньше 0 41 гмет, что во многих случаях более или менее оказывается справедливым. [51]
Гексагональная решетка типа вюрциТа ( ZnS) представляет собой систему двух такого рода гексагональных решеток; одна из них построена из атомов цинка, а другая - из атомов серы, вдвинутых одна в другую по вертикальной оси так, что атомы одной решетки центрируют тетраэдрические пустоты другой. Различие решеток типа вюр-цита и типа сфалерита состоит в том, что расположение атомов одного рода в сфалерите такое же, как в гранецентрированном кубе, а ввюр-ците такое, как в гексагональной упаковке. [52]
![]() |
Гексагональная плотная упаковка ( г. п. у.. [53] |
Гексагональная решетка типа вюрцита ( ZnS) представляет собой систему двух такого рода гексагональных решеток; одна из них построена из атомов цинка, а другая - из атомов серы, вдвинутых одна в другую по вертикальной оси так, что атомы одной решетки центрируют тетраэдрические пустоты другой. Различие решеток типа июрдита и типа сфалерита состоит в том, что расположение атомов одного рода в сфалерите такое же, как в гранецентрированном кубе, а в вюрците такое, как в гексагональной упаковке. [54]
Отметим, что одним из факторов, влияющих на расположение катионов в узлах шпинельной решетки, является размер катиона. Так как тетраэдрические пустоты имеют меньшие размеры, то весьма вероятно вытеснение в эти узлы ионов с меньшими радиусами. Например, трехвалентные катионы железа обычно меньше двухвалентных катионов других металлов, образующих шпинели; это способ-атвуют их расположению в 8а - узлах и образованию обращенных шпинелей. Однако это правило далеко не всегда оправдывается; на практике часто наблюдается обратная картина. [55]
Следующим фактором, существенным образом влияющим на расположение катионов в узлах шпинельной решетки, является радиус катионов. Так как тетраэдрические пустоты имеют меньшие размеры, чем октаэдрические, то весьма вероятным является размещение в них ионов с меньшим радиусом. Например, трехвалентные катионы железа обычно меньше двухвалентных катионов других металлов, образующих шпинели; это способствует их расположению в 8а - узлах и образованию обращенных шпинелей. Однако это правило далеко не всегда оправдывается; на практике часто наблюдается обратная картина. Например, в цинковом феррите с катионным распределением вида Zn2 [ Fe3, ] O4 ионы Zn2 ( r 0 074 нм) занимают тетраэдрические пустоты, а ионы Fe3 ( г - 0 064 нм) располагаются в окта-эдрических пустотах. [56]
Следует подчеркнуть, что модель твердых сфер не является совершенно неупорядоченной. В ней существуют преимущественно тетраэдрические пустоты, которые образуют группы с упорядоченным расположением пустот. Тетраэдры могут объединяться, заполняя пространство почти целиком и образуя несколько типов упорядоченной структуры. Следует отметить, что в таких ограниченных областях заполнение пространства является более плотным, чем в случае упорядоченной плотной упаковки. Однако эти упорядоченные структуры могут существовать только в ограниченных областях жидкости, поскольку они содержат элементы симметрии, которые препятствуют их дальнейшему пространственному росту. Эти области в структуре жидкости Бернал назвал псевдозародышами, поскольку они не могут служить исходной точкой для образования дальнего порядка, несмотря на некоторое сходство с зародышами кристаллов. [57]
![]() |
Данные ЭСХА по модифицированным ванадий-молибденовым катализаторам для окисления фурана в малеиновый ангидрид. [58] |
Обычно они кристаллизуются в кубической гранецентрированной решетке, в которой содержатся пустоты двух типов - октаэдриче-ские и тетраэдрические. Если ионы А занимают тетраэдрические пустоты, а ионы В-октаэдрические, шпинель прямая. Если тетраэдрические положения заняты ионами В, а октаэдрические - поровну ионами А и В, шпинель называют обратной. [59]
Атомы молибдена занимают окта-эдрпческие пустоты, группами по три, как показано на рис. 5.22 г. Вследствие взаимодействия металл - металл ( Мо-Мо 2 52 А) соединение имеет диамагнитные свойства. Одна половина атомов цинка занимает тетраэдрические пустоты, вторая-октаэдрические; длины связей ( в среднем) равны Zn - - 4 О 1 98 A; Zn-6 О 2 10 А. [60]