Структура - хлористый цезий
Cтраница 1
Структура хлористого цезия представляет собой совокупность двух примитивных кубических решеток Браве из ионов цезия и хлора, вдвинутых одна в другую по направлению пространственной диагонали на половину ее длины. [1]
Структура хлористого цезия показана на рис. 10.3. В данном случае у нас имеется простая кубическая решетка. Базис состоит из одного иона цезия и одного иона хлора. [2]
 |
Влияние отношения радиусов. [3] |
Структура хлористого цезия обнаружена также у га-логенидов аммония и одновалентного таллия. [4]
Структуру хлористого цезия можно представить себе в виде двух простых решеток, смещенных друг относительно друга в направлении [111] на половину длины диагонали куба, причем узлы одной решетки заняты ионами цезия, а узлы другой - ионами хлора. [5]
Расчет величины Z для кристаллов со структурой хлористого цезия выполняется таким же способом; его предлагается провести в задаче 14.2. Однако использованная нами теория возмущений становится неприменимой, когда мы рассматриваем кристаллы со структурой каменной соли с Z2 или 3 либо кристаллы со структурой флюорита. Предположение о слабой связи позволяет нам рассчитывать только слабое расплывание ионов. Для Z 2 и т ] е 5 3 из табл. 14.2 соотношение (14.10) приводит к расплыванию заряда на 72 %, и еще большие значения получаются при Z 3 и для кристаллов со структурой флюорита. [6]
Хлорид, бромид и нодид цезия и Т11 кристаллизуются в структуре хлористого цезия. Хлорид, бромид и иодид аммония кристаллизуются в структуре каменной соли при температуре выше 184 3; 137 8 и-17 6 соответственно; при этих температурах структура каменной соли переходит в структуру хлористого цезия. Бромид и иодид аммония имеют также менее симметричные ( тетрагональные) структуры при низких температурах; таким образом, эти соли являются триморфными. Подобно CsF, имеющему в противоположность другим галоидным солям цезия при обычной температуре структуру каменной соли, T1F имеет деформированную структуру каменной соли, в которой вместо шести соседей, находящихся на равных расстояниях, два атома F находятся на расстоянии 2 59 А, два - на расстоянии 2 75 А и два - на значительно большем расстоянии: 3 04 А. [7]
Так, например, ионы аммония во фтористом аммонии ( имеющем структуру хлористого цезия) связаны с четырьмя из восьми окружающих ионов фтора связями N... Структура льда сходна со структурой кремнекислоты, однако атомы кислорода кристаллической решетки льда образуют тетраэдрический остов и связаны друг с другом через атомы водорода. Особенности структур твердых кислот, гидроокисей металлов и гидратов солей также обусловлены этим типом связи. Так, кристаллические гидраты кислот ( например, перхлорной кислоты) часто содержат ионы оксония, связанные водородными связями с соседними анионами. В пеитагидрате сульфата меди имеются четыре молекулы воды, координированные вокруг каждого иона меди, и атомы кислорода двух сульфатных групп, занимающие остальные два координационных положения. Пятая молекула воды удерживается водородными связями между ионами сульфата и двумя другими молекулами воды. [8]
Они имеют именно такой вид, как и следовало, ожидать: структуре хлористого цезия соответствует наибольшая постоянная решетки. Она настолько велика, что электростатическая энергия для нее оказывается больше, чем для структуры каменной соли. Различие расстояний между ближайшими соседями в этих структурах оказывается более существенным, чем различие постоянных Маделунга. Используя эти данные для постоянных решеток и формулу (13.15), мы можем сравнить энер гии диссоциации для этих структур и убедиться, что, как и следовало ожидать, теория предсказывает для КС1 структуру каменной соли. Именно такую структуру с параметрами из табл. 13.6 имеет КС1 на самом деле. [9]
Для соединений металлов с неметаллами состава 1: 1 известны три различные структуры - структура хлористого цезия с координационным числом восемь, структура хлористого натрия с координационным числом шесть и структура сульфида цинка с координационным числом четыре. Представляет интерес вопрос о том, какая из этих структур наиболее вероятна в каждом конкретном случае. Если предполагать, что соединение - ионное, то наиболее существенным фактором, определяющим структуру, является отношение радиуса аниона к радиусу катиона. Естественно предположить, что стабильность максимальна, если анионы соприкасаются с катионами, а не друг с другом. При ином положении отталкивание между анионами может перевесить притяжение между анионами и катионами. Предположим теперь, что соль АХ имеет структуру хлористого цезия, в которой выполняются сформулированные выше условия и размер катионов А постепенно уменьшается. Окружающие анионы X подходят все ближе друг к другу и наконец начинают соприкасаться. При таком положении весьма вероятно изменение структуры с переходом в структуру с меньшим координационным числом - структуру хлористого натрия. [10]
Эта структура состоит из тетраэдрических ионов Ве ( Н О) 4 ] 2 и ионов SO J -, расположенных приблизительно таким же образом, как ионы в структуре хлористого цезия. [11]
Значение 3 85А для расстояния Cs - J - в необнаруженной до сих пор модификации йодистого цезия со структурой хлористого натрия получено путем вычитания 2 7 % из значения, наблюдаемого для кристалла со структурой хлористого цезия; обоснование этого будет дано ниже. Размер иона при этом определяется конфигурацией внешних электронов. Для изоэлектронных ионов это распределение обратно пропорционально эффективному заряду ядра, действующему на электроны. [12]
 |
Кристаллические структуры a NH4HF2 и б KHF2. Атомы водо. [13] |
Как NH4 ( HF) отличается от соответствующих натриевых и калиевых солей, так и NH4F кристаллизуется в структуре, отличающейся от структур других щелочных и аммониевых солей гало-идоводородных кислот. Хлорид, бромид и нодид аммония имекп структуру хлористого цезия при температурах ниже 184 3, 137 8 и - 17 6 С, соответственно, и структуру хлористого натрия при температурах выше этих переходных точек, a NH4F кристаллизуется в структуре вюрцита, в которой каждый атом азота образует со своими четырьмя соседями связи N - Н - F длиной 2 66 А, расположенные вокруг него тетраэдрически. Существует также доказательство образования связей N - Н - F в кристаллах комплексных фторидов аммония. [14]
Так, для соединений типа АВ самое большое значение а соответствует структуре хлористого цезия, следовательно, это и есть ожидаемая структура. Здесь, однако, возникает первое затруднение, которое состоит в том, что расстояние между ближайшими соседями зависит от самой структуры: напомним, что постоянная решетки кристаллов со структурой каменной соли больше, чем соответствующее расстояние между атомами в молекуле. И хотя постоянная Маделунга имеет одно и то же значение и для кристаллов со структурой каменной соли, и для кристаллов со структурой хлористого цезия, тем не менее в кристаллах первого типа имеется шесть ближайших соседей, а в кристаллах второго типа - восемь. По этой причине постоянная решетки в CsCl больше. [15]
Страницы: 1 2 3