Что такое эффективные радиусы? Определение металлических радиусов.

Эффективные радиусы - это радиусы сферы действия атомов, т.е. минимальные расстояния, на которые центры сфер данных атомов могут приблизиться к поверхности сфер соседних атомов. Для определения металлических радиусов нужно разделить пополам расстояние между соседними атомами.

Типы плотнейших упаковок. Их обозначения. Основные характеристики плотнейших упаковок.

Гексагональная плотнейшая упаковка AB AB AB..., кубическая плотнейшая упаковка ABC ABC... Каждый слой ГПУ расположен между одинаковыми слоями, каждый слой КПУ - между разными. КЧ шаров любой плотнейшей упаковка равно 12, КМ в КПУ имеет форму архимедова кубооктаэдра, в ГПУ - гексагонального аналога кубооктаэдра.

Характеристика пустот в плотнейших упаковках. Подсчет количества пустот, приходящихся на один шар плотнейшей упаковки.

В плотнейших упаковках лунки одного типа оказываются окруженными четырьмя соседними шарами, а другого типа - шестью, существует 2 типа пустот - тетраэдрические и октаэдрические.

Каждый шар плотнейшей упаковки принимает участие в образовании 8 тетраэдрических и 6 октаэдрических пустот. Т.к. каждая тетраэдрическая пустота образована 4 шарами, а октаэдрическая - 6, то на каждый шар любой плотнейшей упаковки приходится 2 тетраэдрические и 1 октаэдрическая пустота.

В чем разнообразие структур, построенных на основе двухслойной плотнейшей упаковки?

Все многообразие кристаллических структур, построенных на основе плотнейших упаковок, связано с геометрией заполнения пустот того или иного типа. В двухслойной упаковке гексагональной симметрии в направлении главной оси 3 порядка тетраэдрические пустоты расположены под тетраэдрическими, октаэдрические - под октаэдрическими. Пример: магний.

В чем разнообразие структур, построенных на основе трехслойной плотнейшей упаковки?

Все многообразие кристаллических структур, построенных на основе плотнейших упаковок, связано с геометрией заполнения пустот того или иного типа. В трехслойной упаковке кубической симметрии в направлении каждой оси 3 порядка вытянуты колонки, составленные из троек полиэдров - центрального октаэдра, две противоположные грани которого являются общими с соседними тетраэдрами. Пример: медь.

В чем суть полиэдрического метода изображения кристаллических структур? Примеры.

В этом методе шары, образующие плотнейшую упаковку, всегда соответствуют анионам. Если соединить между собой центры тяжести этих шаров, все пространство разбивается на октаэдры и тетраэдры. Модель составляется только из полиэдров - пустот, заполненных катионами. Таким образом от шара остается только его центр - вершина полиэдра, катион находится в центре этого полиэдра. Т.к. взаимное расположение октаэдрических и тетраэдрических пустот позволяет определить тип плотнейшей упаковки, то указание ее слойности и описанием геометрии заполнения пустот позволяет составить представление об атомной структуре кристалла.

Какие структуры относят к гомодесмическим? Каков их геометрический характер? Примеры.

Если в кристалле тип химической связь между всеми атомами одинаков, то такие структуры называют гомодесмическими.

Атомы равномерно распределены по всему кристаллическому пространству, при этом они не образуют каких-либо конечных или бесконечных группировок (молекул). Такие структуры характеризуются одинаковыми расстояниями между соседними атомами. Примеры: NaCl (ионная связь), Cu (металлическая связь).

 

Какие структуры относят к гетеродесмическим? Каков их геометрический характер? Примеры.

Если в кристалле реализуется несколько типов химической связи, то такие структуры называют гетеродесмическими.

Их характерная черта — присутствие структурных фрагментов, внутри которых атомы соединены наиболее прочными (обычно ковалентными) связями. Эти фрагменты могут представлять собой конечные группировки атомов, цепи, слои, каркасы. Соответственно выделяются островные, цепочечные, слоистые и каркасные структуры.

Примеры: в островной структуре хлора связь между двумя атомами Cl в молекуле ковалентная, тогда как между атомами Cl из разных молекул осуществляется ван-дер-ваальсова связь.

В слоистой структуре а-графита ковалентпые (с примесью металлической) связи реализованы внутри слоя и ван-дер-ваальсовы — между слоями.