Sześcienny układ kryształów

Związki składające się z więcej niż jednego pierwiastka (np. Związki binarne) często mają struktury krystaliczne oparte na sześciennym układzie kryształów. Poniżej wymieniono niektóre z bardziej powszechnych.

Struktura chlorku cezuEdit

A komórka elementarna chlorku cezu. Dwa kolory kul reprezentują dwa typy atomów.

Grupa przestrzenna struktury chlorku cezu (CsCl) nazywa się Pm3m (w notacji Hermanna-Mauguina) lub „221” (w International Tables for Crystallography). Oznaczenie Strukturbericht to „B2”.

Jedna struktura to „przenikająca się pierwotna struktura sześcienna”, zwana także strukturą „chlorku cezu”. Każdy z dwóch typów atomów tworzy oddzielną prymitywną sieć sześcienną, z atomem jednego typu w środku każdego sześcianu drugiego typu. W komórce elementarnej CsCl każdy jon znajduje się w środku sześcianu jonów przeciwnego rodzaju, więc liczba koordynacyjna wynosi osiem. W sumie układ atomów jest taki sam, jak sześcienny centrowany na ciele, ale z naprzemiennymi typami atomów w różnych miejscach sieci. Alternatywnie, można by postrzegać tę sieć jako prostą sześcienną strukturę z atomem wtórnym w jego sześciennej pustce.

Oprócz samego chlorku cezu, struktura ta pojawia się również w niektórych innych halogenkach metali alkalicznych, gdy jest przygotowywana w niskich temperaturach wysokie ciśnienie. Ogólnie rzecz biorąc, jest bardziej prawdopodobne, że ta struktura zostanie utworzona z dwóch pierwiastków, których jony są mniej więcej tej samej wielkości (na przykład promień jonowy Cs + = 167 pm i Cl− = 181 pm).

Koordynacja liczba każdego atomu w strukturze wynosi 8: centralny kation jest skoordynowany z 8 anionami w rogach sześcianu, jak pokazano, i podobnie centralny anion jest skoordynowany z 8 kationami w rogach sześcianu.

Inne związki wykazujące strukturę podobną do chlorku cezu to CsBr, CsI, wysokotemperaturowe RbCl, AlCo, AgZn, BeCu, MgCe, RuAl i SrTl.

Struktura soli kamiennejEdit

Struktura kryształu soli kamiennej. Każdy atom ma sześciu najbliższych sąsiadów o ośmiościennej geometrii.

W strukturze soli kamiennej lub chlorku sodu (halitu) każdy z dwóch typów atomów tworzy oddzielną ścianę wyśrodkowana sześcienna krata, z dwiema przecinającymi się, tworząc trójwymiarowy wzór szachownicy. Alternatywnie, można by postrzegać tę strukturę jako strukturę sześcienną centrowaną na twarz z atomami drugorzędowymi w jej oktaedrycznych otworach.

Przykłady związków o tej strukturze obejmują sam chlorek sodu, wraz z prawie wszystkimi innymi halogenkami metali alkalicznych i ” wiele dwuwartościowych tlenków metali, siarczków, selenków i tellurków ”. Mówiąc bardziej ogólnie, ta struktura jest bardziej prawdopodobna, jeśli kation jest nieco mniejszy niż anion (stosunek promienia kation / anion od 0,414 do 0,732).

Liczba koordynacyjna każdego atomu w tej strukturze jest 6: każdy kation jest skoordynowany do 6 anionów na wierzchołkach oktaedru i podobnie, każdy anion jest skoordynowany do 6 kationów na wierzchołkach ośmiościanu.

Struktura fluorytowa i struktury antyfluorytowe (AB2 ) są również strukturami Fm3m, ale mają stosunek jonów 1: 2. Są one oznaczone pozycjami Wyckoff 4a i 8c, podczas gdy pozycje struktury soli kamiennej to 4a i 4b.

Zincblende structureEdit

Komórka elementarna cynku z blendy

Struktura blendy cynkowej (nazywana również „mieszanką cynku”) nosi nazwę minerału cynkowego (sfaleryt), jednej postaci siarczku cynku (β-ZnS). Podobnie jak w przypadku struktury soli kamiennej, te dwa typy atomów tworzą dwie przenikające się sieci sześcienne o centralnej powierzchni. Jednak różni się od struktury soli kamiennej tym, jak dwie sieci są usytuowane względem siebie. Struktura cynkowo-blendy ma koordynację tetraedryczną: najbliżsi sąsiedzi każdego atomu składają się z czterech atomów przeciwnego typu, ułożonych jak cztery wierzchołki regularnego czworościanu. W sumie układ atomów w strukturze cynkowo-blendy jest taki sam, jak w sześciennej strukturze diamentu, ale z naprzemiennymi typami atomów w różnych miejscach sieci.

Przykłady związków o tej strukturze obejmują samą blendę cynku, azotan ołowiu (II), wiele złożonych półprzewodników (takich jak arsenek galu i tellurek kadmu) oraz szeroki szereg innych związków binarnych.

Inne związki wykazujące strukturę podobną do blendy cynku to α-AgI, β-BN, diament, CuBr, β-CdS, BP i BAs.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *