Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Лабораторная техника -> Келли А. -> "Кристаллография и дефекты в кристаллах" -> 44

Кристаллография и дефекты в кристаллах - Келли А.

Келли А., Гровс Г. Кристаллография и дефекты в кристаллах — М.: Мир, 1974. — 504 c.
Скачать (прямая ссылка): kristalografiyadefect1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 168 >> Следующая


1J Сапфир, лейкосапфир, рубин — разновидности корунда; структура их •одинакова. Различие свойств и цвета обусловлено примесями.— Прим. ред. Кристаллические структуры,

139

•определяя местоположение «недостающих» атомов алюминия. Если мы спроектируем позиции всех атомов на плоскость (0001) гексагональной ячейки и латинскими буквами обозначим позиции атомов кислорода, а греческими — позиции недостающих ионов алюминия, тогда получим последовательность букв AyiBy2Ay3 ByiAy2By3, где позициям ^1, у2, ^3 отвечают на фиг. 3.13 места, отмеченные соответствующими индексами 1, 2, 3.

Гексагональная элементарная ячейка структуры сапфира имеет поэтому высоту в шесть слоев атомов кислорода и содержит шесть формульных единиц Al2O3; ее параметры: а = 4,75 А, с = 12,97 А, с/а = 2,73. Если бы ионы кислорода занимали места в узлах идеальной г. п. у.-решетки, отношение с!а было бы равно 2,816.

На фиг. 3.13 указаны также векторы трансляции в плоскости (0001), соответствующие трижды примитивной гексагональной ячейке. Ромбоэдрическая примитивная ячейка содержит две формульные единицы Al2O3 и имеет параметры а = 5,12 А и а = = 55°17'. Если бы ионы кислорода занимали места в узлах идеальной г. п. у.-решетки, значение а было бы равно 53°47'.

В CaTiO3 (перовскит, РтЗт), который обладает структурой, весьма распространенной среди кристаллов соединений типа ММ'Х3, ионы кальция и кислорода, взятые вместе, образуют г. ц. к.-конфигурацию, а ионы титана располагаются в ее окта-эдрических пустотах (фиг. 3.1, п). Координационное число атомов Ca равно 12, Ti — 6 и О — 2. Координаты атомов в примитивной элементарной ячейке: Ti (0, 0, 0); Ca (V2, V2, V2); О (О, О, V2), (О, V2, 0), (V2, 0, 0). Очень точные определения параметров ячейки указывают, что фактически структура является три-клинной.

Структура шпинели (Fd3m), которой обладают MgAl2O 4 и mho-гиє другие смешанные окислы двух- и трехвалентных металлов, имеет элементарную ячейку, в которой содержится 32 кислородных иона, образующих почти совершенную кубическую плотней-шую упаковку. Восемь из 64 тетраздрических междоузлий заполнены ионами двухвалентного магния, а 16 из 32 октаэдрических междоузлий — ионами трехвалентного алюминия. Ионы магния образуют структуру алмазного типа (фиг. 3.1, р); на фигуре приведена лишь одна восьмая часть полной г. ц. к.-элементарной ячейки.

Некоторые окислы состава MM12Oi имеют структуру так называемой «обращенной» шпинели, в которой ионы кислорода, как и в «нормальной» шпинели, образуют кубическую плотную упаковку, но катионы располагаются иначе. Типичным представителем обращенных шпинелей является MgFe2O4. В идеальном ¦случае половина атомов железа занимает восемь тетраздрических 140

Глава 2

междоузлий, а атомы магния и остальные атомы железа занимают 16 октаэдрических междоузлий. При, этом атомы Mg и Fe распределяются по занятым позициям с октаэдрической координацией беспорядочно. Чтобы подчеркнуть отличие от нормальной шпинели, формула обращенной шпинели иногда записывается в виде Fe(MgFe)O4 или, в общем виде, Mr(MMr)Oi. Фактически CTpyKTypaMgFe2O4 слегка отклоняется от идеальной: число атомов железа в тетраэдрических междоузлиях не точно равно числу атомов железа в октаэдрических междоузлиях.

• =Са -OC = CO3

Фиг. 3.14. Структура кальцита (CaCO3).

Жирными линиями показана примитивная ромбоэдрическая элементарная ячейка, которая содержит две формульные единицы CaCOs. Ячейка, показанная тонкими линиями, отвечает наименьшему «спайному ромбоэдру» и содержит четыре формульные единицы.

Многие сложные структуры гораздо легче и удобнее описывать как искаженные формы простых структур. Например, структуру кальцита (одной из модификаций CaCO3, пространственная группа /?3с) можно вывести из структуры NaCl, если отождествить ионы Na+ с ионами Ca2+, а ионы Cl" с карбонатным радикалом С0*~. Если теперь мы представим, что структура NaCl сжимается вдоль объемной диагонали кубической ячейки (т. е. вдоль [111]) до тех пор, пока угол между осями, первоначально равный 90е, не станет равен 101°55', мы получим дважды примитивную элементарную ячейку кальцита, содержащую четыре формульные единицы. Плоскости {100} этой элементарной ячейки являются Кристаллические структуры,

141

плоскостями спайности *). Группа CO3 имеет треугольную форму; атом С располагается в центре треугольника, а плоскость треугольника располагается перпендикулярно направлению [111] ромбоэдрической ячейки. Примитивная элементарная ячейка кальцита содержит две формульные единицы CaCO3 и показана на фиг. 3.14. Ионы Ca занимают позиции (О, 0, 0) ч (1I2, 1I2, V2), а центры групп CO3 располагаются в точках ± (и, и, и). Во всех кристаллах, имеющих эту структуру, и близко к V4; в кальците и = 0,259. Примитивная ячейка кальцита имеет параметры а = = 6,361 к и а = 46°06'; ячейка, соответствующая ромбоэдру спайности, имеет параметры а = 6,412 А, а = 101°55'.

3.7. Межатомные расстояния

Из измеренных значений периодов решетки простых структур можно получить величины межатомных расстояний с той же точностью, что и для параметров элементарной ячейки. Например, в меди расстояние между центрами соседних атомов равно а/]/"2, где а — ребро элементарной ячейки. Значения межатомных расстояний для большинства металлов и некоторых других элементов, полученные таким путем, приведены в табл. А5.1, приложение 5. Они часто используются в качестве «атомных диаметров», если кристаллическая структура рассматривается как построенная из соприкасающихся шаров. В тех случаях, когда элемент имеет несколько аллотропных модификаций, величины атомных радиусов, полученные из рассмотрения различных кристаллических структур, отвечающих зтим модификациям, оказываются, как правило, различными. В. М. Гольдшмидт показал, что, когда мы переходим от структуры с координационным числом 12 (например, от г. ц. к.-структуры) к структуре с координационными числами 8 и 4, происходит сжатие, уменьшение атомного радиуса элемента на 3 и 12% соответственно.
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 168 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама