Соединение - тетраэдр
Cтраница 2
Считают, что структура цеолитов образуется в результате соединения основных структурных единиц - алюмокислородных и кремнекислородных тетраэдров. Характер соединения тетраэдров в трехмерную решетку определяет структурный тип цеолита, которых насчитывается несколько десятков. [16]
В состав комплексов входят Si4, O2 -, А13 в четверной координации и некоторые другие катионы. Комплексы образуются за счет соединения тетраэдров друг с другом через общие кислородные вершины. Размеры кремнекислородных комплексов в силикатных расплавах определяются двумя факторами: 1) величиной отношения количества кислорода в расплаве к количеству кремния - О: Si и 2) величиной энергии взаимодействия катионов первой группы с кислородом. С уменьшением отношения О: Si все больше кислородных анионов становятся общими для двух соседних тетраэдров, и это приводит к укрупнению кремнекислородных комплексов. При О: Si 2 практически все вершины тетраэдров обобщены, образуются крупные пространственные кремнекислородные комплексы большой протяженности в трех измерениях. [17]
 |
Кристаллы лево-и правовращающего кварца.| Проекция структуры р-квар-ца на плоскость основания. [18] |
Весь кристалл построен из тетраэдров SiO4 с обобществленными вершинами. Кристаллы кварца, тридимита и кристобалита отличаются способом соединения тетраэдров SiO4 между собой. В левовращающем кварце спирали скручены влево, в правовращающем - вправо. [19]
Тетраэдрическая координация имеется у многочисленных структур, причем различные структурные типы отличаются друг от друга лишь способом сочленения тетраэдров в кристаллическом пространстве. Если у SnCl2 и BeF2 трехмерное ( каркасное) соединение тетраэдров, то у SiS2 и ВеС12 тетраэдры соединены в бесконечные ( параллельно расположенные) цепи. Поэтому в табл. 49 систематизированы представители кристаллов состава АВ2 с координационными полиэдрами в виде тетраэдров. [20]
Следует отметить, что атомы при этом, конечно, не располагаются строго в одной плоскости вследствие сохранения пространственных углов между кремнием и кислородом, но приближенно это условие соблюдается. Каждый тетраэдр имеет в подобных слоях одну свободную валентность ( три другие идут на соединение тетраэдров друг с другом), с помощью которой через катионы металлов слои соединяются между собой. Это, в частности, и проявляется у большой группы минералов, относящихся к этому структурному типу, например у слюд ( мусковит, биотит и пр. Вообще состав минералов, обладающих слоистой структурой, благодаря различным замещениям, как правило, бывает очень сложным. [21]
В р-кварце ( рис. 23.6) можно выделить спирали из связанных друг с другом тетраэдров, причем эти спирали могут быть или все левые, или все правые, и тогда кристалл является лево-илп правовращающим. Некоторое представление о различиях между структурами а - н ( 3-модификацнй кварца можно получить из рис. 23.7, на котором в проекции показано расположение атомов кремния. Видно, что а-модификация представляет собой несколько искаженную р-модификацию, но общая схема соединения тетраэдров друг с другом одинакова. [23]
До сих пор не проведено полного и систематического изучения различных типов цеолитов, хотя структуры некоторых из них изучены довольно детально. Невидимому, существует три основных типа решетки цеолита. В первом типе, представителем которого является анальцит, Na ( AlSiaO0) - H O, атомы не собираются в слон или цепи; вместо этого происходит соединение тетраэдров в четырех-и шести-членные кольца, которые, объединяясь друге другом, образуют трехмерную решетку, весьма похожую на решетку окиси кремния. Вторая группа содержит пластинчатые цеолиты, которые изучены сравнительно мало. В таких цеолитах, вероятно, имеются слоя тетраэдров, наличие которых объясняет расщепление кристаллов на пластинки. Цеолиты третьей группы, называемые волокнистыми цеолитами, имеют общее структурное сходство с полевыми шпатами; в них удается различить цепи тетраэдров, имеющие особую структуру. Так же, как и в полевых шпатах, эти цепи взаимно связаны с другими цепями сравнительно слабыми связями, что дает кристаллу волокнистое строение. Ниже будут кратко рассмотрены цеолиты, принадлежащие только к первой и третьей группам. [24]
 |
Молекулярные орбита ли этилена ( описание образования двойной связи с помощью эквивалентных орбиталей.| Схема образования эквивалентных орбиталей в этилене. [25] |
Тройная связь в ацетилене также может быть представлена с помощью банановых связей, в данном случае трех. В образовании каждой связи участвуют два электрона. Читатель, без сомнения, поймет, что такое описание одинарной, двойной или тройной связи между двумя атомами углерода фактически является возрождением а языке теории молекулярных орбиталей старой идеи о соединении тетраэдров через вершину, ребро или грань. [26]
Ион РО43 - - это комплексный анион, в котором центральный атом фосфора тетраэдрически окружен четырьмя атомами кислорода. В конденсированных фосфатах часть атомов кислорода принадлежит более чем одному центральному атому. Образуются состоящие из тетраэдров многоядерные комплексы, в которых фосфор-кислородные тетраэдры вследствие электростатического отталкивания высокозаряженных центральных ионов соединяются между собой только через вершины. Соединение через ребра и тем более через грани возможно лишь при комбинации октаэдрических групп, так как в этом случае расстояние между центральными ионами не так мало, как при соединении тетраэдров. [27]
 |
Вторичные структурные единицы цеолитов. [28] |
Выпускаются цеолиты со связующим и без него. В тетраэдрической координации могут также находиться ионы фосфора, хрома, железа. Характер соединения тетраэдров и конечные группы определяют форму каркаса. Вторичной структурной единицей цеолита является кольцо, образованное из 4, 6, 8 или 12 тетраэдров. [29]
Стеклообразная форма кремнезема встречается в природе в виде минерала обсидиана. Три полиморфные формы кремнезема переходят друг в друга с трудом, на что указывает сам факт обнаружения всех этих минералов, хотя по сражению с кварцем триди. Все три основные формы - в:; ц, трпщмит и крпстобалит - построены из тетраэдров SiOi. На рис. 23.20: стпуктуры представлены в виде упаковки тетраэдров. При этом а - и р-модпфикацип хаж юй из трех форм отличаются только в деталях, например небольшим поворотом тетраэдров друг относительно друга без существенного изменения способа их соединения. Превращение: - загца г; трпдимпт сопровождается разрывом связей Si-О - Si п возникновением другого способа соединения тетраэдров, вследствие чего этот процесс протекает очень медленно. Напротив, переход а-р для кварца, связанный лишь с незначительным искажением структуры без какой-либо радикальной перестройки, является обратимым и легкопротекающим процессом. Кварц в отличие от других форм диоксида кремния оптически активен. То обстоятельство, что кристалл левовращающего а-кварца остается таковым и после его перехода в ( 3-модификацию, дополнительно подтверждает, что при этом превращении происходят лишь небольшие изменения в структуре. [30]
Страницы: 1 2